EP0176963B1 - Process and apparatus for the separation of a complexly composed load from liquid wastes such as industrial waste waters and sanitary landfill leachates - Google Patents

Process and apparatus for the separation of a complexly composed load from liquid wastes such as industrial waste waters and sanitary landfill leachates Download PDF

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EP0176963B1
EP0176963B1 EP85112214A EP85112214A EP0176963B1 EP 0176963 B1 EP0176963 B1 EP 0176963B1 EP 85112214 A EP85112214 A EP 85112214A EP 85112214 A EP85112214 A EP 85112214A EP 0176963 B1 EP0176963 B1 EP 0176963B1
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EP
European Patent Office
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evaporator
stage
distillation
post
solids
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EP85112214A
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EP0176963A2 (en
EP0176963A3 (en
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Kurt Dr.Rer.Nat. Dipl.-Chem. Von Beckerath
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/048Purification of waste water by evaporation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/30Organic compounds
    • C02F2101/36Organic compounds containing halogen
    • C02F2101/366Dioxine; Furan
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/06Contaminated groundwater or leachate

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for carrying it out which is particularly suitable for cleaning complex-composed, organically and / or inorganically contaminated liquid wastes, in particular industrial wastewater and landfill leachate contaminated in this way, by single- or multi-stage distillative treatment in the acidic or alkaline range with subsequent Aftertreatment of the distillation secondary products.
  • the invention also relates to the treatment of the highly contaminated problematic wastes and waste water, which contain polychlorinated organic aromatic and other cyclic organic compounds, and their removal under ecologically and health-relevant acceptable conditions, which has hitherto led to considerable difficulties.
  • This problem has received a lot of public attention with terms like “dioxin”, “lindane”.
  • Such heavy loads include phenols, naphthenic compounds, mineral oil components and complexing agents as well as other ingredients.
  • the problem is even more serious with landfill leachate, especially from special waste landfills, because this is preceded by a preferred leaching of soluble substance components.
  • Such water cannot be discharged either directly or after conventional treatment into a receiving waterway or into the sewage treatment plant stage due to its heavy load.
  • Such wastewater treatment processes usually take place in plants with standing or continuous process control.
  • the precipitation products, precipitates, and separable phases formed in these processes are removed from the waste water by mechanical separation and / or by absorption on suitable absorbents. Due to the complexity and the different composition, process combinations are often used.
  • An overview of the current state of wastewater disposal in the metalworking industry can be found in L.Hartinger, paperback of wastewater treatment for the metalworking industry, Volume 1: Chemistry, Carl Hanser Verlag Kunststoff-Vienna, 1976.
  • Pretreatment by decanting, detoxification and neutralize "Waste Management in Research and Practice, pp. 78-96, 5 (1978), R.
  • Meixlsperger summarizes the objectives of the pretreatment of special wastes in such a way that their chemical, physical and toxicological properties are to be changed so that they are subsequently recycled , can be burned or deposited.
  • this pretreatment amounts to the greatest possible separation of the liquid waste into a water phase and an oil and sludge phase, which is then neutralized.
  • a deliberate additional load or loading of the water phase with pollutant components has not been considered, nor has there been a targeted acidification or alkalization of the wastewater before this separation. In most cases, the previously known methods are only inadequate compromise solutions.
  • DE-A 25 14 862 proposes first adding alkali metal hydroxide to the wastewater and partially evaporating the mixture under washing action and freeing it of volatile products and then distilling the remaining liquid, the steam being introduced into Alkali hydroxide is washed while mineral salts and water are removed from the distillation residue before the organic materials are burned, if necessary.
  • the steam condensate is preferably treated with activated carbon, and the waste water is preferably neutralized by the addition of alkali.
  • the wastewater to be treated has a more or less known composition regarding the impurities (especially phenol, ammonia).
  • FR-A 21 87 707 a similarly composed waste water residue mixture, especially containing phenols and ammonia, is prepared for combustion by adding alkali hydroxide solution to partially evaporate volatile products such as ammonia, and then distilling the residue while being steam the alkali wash around the phenolate to spend as completely as possible in the backlog phase. The remaining product is then incinerated. This process is essentially similar to that of DE-A 25 14 862.
  • the invention is based on the object of separating the complex composite cargo with organic and / or inorganic constituents from the liquid waste in such a way that at the same time extensive wastewater purification and transfer of the cargo into end products which can be safely deposited is achieved.
  • the wastewater to be treated which may have a different composition and load depending on its origin, is first adjusted to an acidic or alkaline range with acid or alkali and preferably also during the separation process at this pH, if necessary by adding acid or Lye kept in the case where the acidity / alkalinity of the waste water changes.
  • Suitable acids are the customary and, if possible, non-volatile acids, such as sulfuric acid;
  • suitable alkalis are the alkali hydroxide solutions, such as sodium and potassium hydroxide, and possibly also alkali carbonates.
  • the preferred pH value ranges for an acidic distillation are pH 2.5 to 4.5 and particularly preferably pH 3.0 to 3.5; the preferred pH values for the alkaline distillation are values greater than pH 11 and preferably a pH of about 12.0 to 12.5.
  • Distillation at acidic or alkaline pH values modifies the distillation behavior of many pollutants in the wastewater load considerably. Depending on the pH conditions, some substances can be changed so that they become volatile or at least distill over with the water vapor as azeotropic substances.
  • alkaline distillation in the range of about pH 12, ammonium ions can become volatile as ammonia and escape as gases. It is also achieved by alkaline distillation that volatile amines are released and / or that saponification cleaves esters and produces alcohols and the like, which are completely or partially azeotropic.
  • acids in the form of their alkali or alkaline earth metal salts are retained in the distillation residue. Alkaline adjustment also leads to the cleavage of complex salts such as heavy metal complex salts, in particular copper salt complexes with ammonia or amines.
  • amines and / or ammonium compounds as salts of the added acid become more volatile and thereby accumulate in the distillation residue, while, for example, organic acids such as fatty acids and phenols, but also volatile inorganic acids are released and can transition into the distillate phase.
  • distillation parameters such as temperature and pressure.
  • distillation is carried out at normal pressure, the temperature can reach up to approx. 125 ° C, which is related to the complex composition of the waste water.
  • distillation under reduced pressure is more favorable, a vacuum of about 120 mbar or less, preferably from 80 to 100 mbar, being advantageous, since then temperatures of at most 100 ° C. or even lower distillation temperatures can be used.
  • Another parameter is given by setting the distillation time.
  • the distillation yield i.e. the proportion of distillate from the wastewater is at least 90% in most wastewater, preferably even 95% in primary distillation. In secondary distillation, the degree of distillation is even higher because of the pre-fractionation.
  • the general rule is that at least 50% of the wastewater is separated by distillation.
  • the vapor condensate from the primary evaporation is preferably adjusted to a pH in the range from about 12.0 to 12.5 and aftertreated.
  • the distillates which now only contain part of the originally existing organic cargo and essentially no purely inorganic cargo, can now be treated by various post-treatment processes (activated carbon treatment, biodegradation, reverse osmosis, treatment with absorber resins) so that a discharge of the clarified and purified water is possible without disadvantages for the environment.
  • the clear water can be fed to the clarification stage or the receiving water of the same.
  • distillation residues which are at least partially removed from the evaporator circuit, are separated from their liquid phase, with the liquid phase (clear run) being returned to the circulation evaporator, while the separated solids are removed or aftertreated (landfill or incineration).
  • a particularly effective and manageable method of aftertreatment is the melting of the residue, possibly after further drying by means of a vacuum system, the pollutants finally decomposing and being deposited as melt material, possibly deposited in a closed container.
  • the separation by distillation should be carried out at subatmospheric pressure. In addition, it is thereby achieved that any gases and vapors that arise can be recorded and treated centrally and do not reach the atmosphere untreated.
  • Dewatering of the circulated solid fraction is also preferably carried out under vacuum in order to achieve a substantial removal of the adhering water phase and to avoid emission.
  • the distillation residues can then even be treated directly in an alkali melt.
  • Organohalogen compounds in particular are decomposed in an alkaline melt, so that non-toxic reaction products are formed which can be safely disposed of.
  • the melting preparation of the distillation residue has the further advantage that the final destruction of pollutants is already possible on site within the plant, so that when it is carried out in a closed system, the transport of a completely pollutant-free good is guaranteed, which no longer causes hazards as when transporting highly toxic products can.
  • the distillate phase can, if appropriate, be carried out using suitable absorbents, e.g. Activated carbon are passed, whereby the residual organic loads in the distillate phase are removed.
  • suitable absorbents e.g. Activated carbon
  • a defoamer oil to the evaporator stage, in particular the primary evaporation, and, if appropriate, to separate off the product passing through foaming and, preferably, to return it to the evaporator stage.
  • the exhaust air from the vacuum distillation process can also be used via suitable absorption systems, e.g. with activated carbon, or can be fed to an incinerator if it contains harmful loads.
  • the waste water can preferably be freed of these volatile compounds in a stripping column upstream of the distillation. This is often important because the volatile substances would overload the vacuum system and the gas formation during distillation can lead to foam problems.
  • the vapors emerging from the stripping column can be post-treated or removed without damage, for example by combustion. For example, formed ammonia washed out and converted into ammonium salts.
  • the process control is chosen so that the waste water is concentrated in the first evaporator stage, the evaporation vapors being used to heat the downstream second evaporator.
  • the pH may be advantageous to adjust the pH to a neutral pH, preferably about 6 to 8.
  • a neutral pH preferably about 6 to 8.
  • it can, for example, be treated well with activated carbon.
  • the invention finds particular application in waste water which contains polychlorinated compounds such as hexachlorocyclohexane, polychlorinated biphenyls, polychlorinated dibenzofurans, polychlorinated dibenzodioxins or chlorophenol derivatives.
  • polychlorinated compounds such as hexachlorocyclohexane, polychlorinated biphenyls, polychlorinated dibenzofurans, polychlorinated dibenzodioxins or chlorophenol derivatives.
  • the invention has proven particularly useful in the case of highly contaminated wastewater containing polyhalogenated aromatics.
  • the treatment of wastewater with proportions of polychlorinated compounds leads to the disadvantage in conventional wet chemical and biological wastewater treatment or in a combination of such processes that the qrganohalogen compounds then in large amounts of water-containing sludge, in the absorbents or in the sewage sludge in low concentration, but mostly in high volumes, are enriched, which can only be disposed of by depositing them in special landfills or by incinerating hazardous waste.
  • the invention also proposes a device for carrying out the new method, with a device 1 for pH adjustment; a first evaporator device 7, consisting of one or more evaporator stages with a circulation system, which contain a steam separator 8, a heat exchanger 9 and a pump 10 for circulating the waste water to be evaporated; a condenser 14 for condensing the vapors from the primary evaporation; a device for aftertreatment of the evaporator vapor condensate; a device 16 for solids separation, in which the distillation residue is separated into solids and clear run; and a device 17 for returning the clear run to the corresponding stage of the evaporator device 7.
  • the evaporator device 7 is preferably connected to a vacuum system 27.
  • the device for the aftertreatment of the vapor condensate preferably contains a collecting container 46 for the vapor condensates of the individual stages of the evaporator device, optionally means 47 for adjusting the pH value and an activated carbon filter 48 as well as advantageously a device 28 for adjusting the pH value of the condensate and a second evaporator device 29 with at least one Evaporator stage, consisting of a steam separator 30, a heat exchanger 31 and a circulation system 32, this second evaporator device 29 being connected to the heat exchanger 9 of the first evaporator device 7 via a line 33 which conducts the evaporation vapors into the heat exchanger, and a device 34 for Post-treatment of the condensate from this second evaporator device 29 is provided.
  • a stripping device 36 It is preferably located between the device 1 for pH adjustment and the evaporator device 7 a stripping device 36, with a stripping column 36a, a steam supply line 37, a stripper steam extraction 38 and a transport line 39 for stripped waste water for transfer into the evaporator device 7.
  • the device for aftertreatment of the vapor condensate preferably contains means 34 for pH adjustment and an activated carbon filter 40.
  • a preferred embodiment of the device is characterized in that the device 16 for solids separation is connected to a vacuum dewatering device 41 and a line 42 is provided for returning the dewatering filtrate to the corresponding stage of the evaporator device 7. It is particularly expedient to connect the device 16 for solids separation to a melting device 43 which contains means 44 for melting the solids and means 45 for supplying melting aids such as alkali salts.
  • the individual evaporator stages of the evaporator devices 7 and 29 are preferably equipped with droplet separators 11 and 35, respectively, which are coupled to a measuring device 11a or 35a in such a way that, in the event of overflowing, a signal is generated by the drain formed on the droplet separator, which indicates the automatic feed of defoamer oil triggers via line 13 to the evaporator stage.
  • the waste water is fed via the waste water feed line 102 to a device for adjusting the pH value 101, in which the pH value is adjusted to one by adding acid (104) using a mixing element 105 acidic range and is preferably lowered to about 3-4.
  • the pretreated waste water is fed to the evaporator device 107.
  • the evaporator device 107 essentially consists of the steam separator 108, the heat exchanger 109 and the circulation pump 110.
  • the vapor from the secondary evaporator device 129 which is fed to the heat exchanger 109 via the line 133, heats up and partially evaporates the waste water with a simultaneous increase in the concentration the saturation limit, based on at least one of the ingredients.
  • the evaporation vapors are fed to the surface condenser 114 via the droplet separator 111 and condensed here. Droplets separated in the droplet separator 111 are fed back to the evaporator device 107 via the return line 112. If the amount increases sharply, e.g. when the steam separator is foamed, a signal is automatically triggered by a measuring probe 111a and, as a result, defoamers are metered in via line 113 to destroy the foam.
  • a partial stream of the circulating liquid containing supersaturated and partially crystallized solids is fed continuously to a solids separator 116, from which the filtrate returns to the evaporator device via line 117 after the solids have been discharged.
  • the discharged solids are stored in suitable containers at the landfill or transferred to landfill-ready end products in some other way, aftertreatment being provided if necessary.
  • the gases that are not condensable in the surface condenser 114 are sucked off by a vacuum pump 127 and, if necessary, fed to a cleaning stage or to the combustion.
  • the distillate from the surface condenser 114 flows into a container for adjusting the pH 128, in which the pH is raised to an alkaline range, preferably to approximately 12-12.5, by adding alkali. With this alkaline pH value (preferably at pH 12-12.5), the primary distillate flows into the secondary evaporation device 129, which in turn consists of a steam separator 130 with a heating element 131 and a circulation line 132.
  • a circulation pump analog 110 is not used in many cases due to the relatively high purity of the distillate.
  • the vapors are also passed through a droplet separator 135 and fed through the connecting line 133 to the radiator 109 of the primary evaporator device, where they condense while releasing their heat of vaporization.
  • the distillate II thus obtained flows into a further container 134 for pH adjustment, in which the pH value is reduced, for example, to a value of 6.5 to 8 by adding acid.
  • the distillate can be fed to the receiving water or reused as process water, whereby depending on the quality requirements, a cleaning stage, e.g. A carbon filter can be installed downstream. The latter is necessary in the case of waste water which contains impurities with toxic compounds, in particular the polyhalogenated aromatic cyclic compounds.
  • the wastewater is fed via the wastewater feed line 202 to a container for adjusting the pH value 201, in which the pH is adjusted to an alkaline by adding lye via 204, using a mixing element 205 Range, preferably a pH range of about 12 to 12.5, is raised.
  • the pretreated wastewater is fed to the stripping column 236a, in which the steam is added via 237 volatile components, such as ammonia in particular, are driven off.
  • the connecting line 238 the expelled steam together with the exhaust air 206 from the container for pH adjustment is fed to a combustion or aftertreatment. It is possible, depending on the proportion of NH3 to connect a targeted further processing.
  • the stripped waste water reaches the evaporator device 207 via the connecting line 239, which consists of the steam separator 208, the heat exchanger 209 and the circulation pump 210.
  • the evaporation vapors generated by indirect heating are fed to the surface condenser 214 via the droplet separator 211 and condensed here. Droplets separated in the droplet separator 211 are fed back to the evaporator device 207 via the return line 212. If the amount rises sharply, for example when the steam separator 208 is being foamed, a signal is triggered by the measuring probe 211a and, as a result, defoamers are automatically metered in via line 213 to destroy the foam.
  • a partial flow of the supersaturated and possibly crystallized circulating liquid containing solids is fed continuously to the solids separator 216, from which the filtrate is returned to the evaporator device 207 via line 217 after the solids have been discharged.
  • the discharged solids are stored in suitable containers at the landfill and / or post-treated and transferred to a landfill material.
  • the gases which are not condensed in the surface condenser 214 are sucked off by a vacuum pump 227 and, if appropriate, fed to a cleaning stage or combustion.
  • the distillate from the surface condenser 214 flows into a container for pH adjustment 228, in which the pH is lowered to a neutral range, preferably to about 6.5 to 8, by adding acid. From here, the distillate can be fed to the receiving water or reused as process water, whereby depending on the quality requirements, a cleaning stage, for example with an activated carbon filter, can be added if necessary.
  • the wastewater contaminated with polychlorinated constituents is fed via a feed line 302 to a container for pH adjustment, in which the pH is raised by adding lye 304 using a mixing element 305 to an alkaline range, preferably about 12 to 12.5.
  • the pretreated wastewater is fed to the stripping column 336a, in which the volatile constituents entrained by adding steam are expelled via line 337.
  • line 338 together with the exhaust air from the container for pH adjustment via line 306 to a combustion or aftertreatment or both.
  • the stripped wastewater then passes via the connecting line 339 into the evaporator device 307, which consists of the steam separator 308, the heat exchanger 309 and the circulation pump 310.
  • the evaporation vapors generated by indirect heating are passed over the droplet separator 311 and fed to the surface condenser 314, in which the condensation takes place.
  • Droplets separated in the droplet separator 311 are fed back to the evaporator device 307 via the return line 312. If the return quantity rises sharply, for example as a result of the steam separator 308 being foamed, a signal is triggered by the measuring probe 311a and, as a result, defoamers are automatically metered in via line 313 to destroy the foam.
  • a partial stream of the supersaturated and mostly solids-containing circulating liquid is continuously fed from the evaporator device 307 to the solids separator 316, from which the filtrate returns to the evaporator device via line 317 after the solids have been discharged.
  • the discharged solid is either sent to a special waste incinerator or underground storage, but preferably transferred to a melt in suitable autoclaves, the pollutants contained, such as polychlorinated compounds, decomposing as a result of the alkaline environment.
  • the gases which are not condensed in the surface condenser 314 are sucked off by a vacuum pump 327 and, together with the stripper exhaust steam 338 and the exhaust air from the container for pH adjustment 306, are fed to an activated carbon filter or an incinerator.
  • the distillate from the surface condenser 214 flows into a pH adjustment container 328, in which the pH is lowered to a neutral range, preferably to about 6.5 to 8.0, by adding acid (347). Traces of pollutants that may still be present in the distillate are removed in a downstream activated carbon filter 348 before the purified distillate leaves the system.
  • the used activated carbon from the exhaust air and the distillate cleaning can preferably be burned without problems in a special waste incinerator or stored in a landfill or treated chemically and physically.
  • the wastewater contaminated with polychlorinated ingredients is fed via the feed line 402 to the container for pH adjustment 401, in which the pH is added by adding acid via 404 using a mixing element 405 is lowered to an acidic range, preferably to about 3 to 4.
  • the pretreated waste water is fed to the preconcentration stage 418.
  • the pre-concentration stage 418 consists of the steam separator 419, the heat exchanger 420 and the circulation pump 421.
  • Indirect heating via the heat exchanger 420 causes part of the water contained in the waste water to be evaporated and the evaporation vapors formed are transferred to the heat exchanger 409 via the droplet separator 422 and the line 424 the downstream evaporator stage 407 supplied.
  • a measuring probe 411a is again installed in the return line 423 from the droplet separator 422 to the preconcentration stage 418. which triggers a signal in the event of excessive liquid outflow, as is caused when the steam separator 419 is foamed, by which defoamer is automatically metered in via line 413 to destroy the foam.
  • the preconcentrated wastewater reaches the evaporator stage 407 via line 425, which, like the first stage, consists of steam separator 408, heat exchanger 409 and circulation pump 410.
  • the heat supplied with the vapors from the pre-concentration stage 418 further evaporates the waste water in this stage beyond the saturation limit of at least one or more ingredients or a group of ingredients, so that solids can crystallize out.
  • the evaporation vapors are fed to the surface condenser 414 via the droplet separator 411 and condensed there. With the aid of the measuring probe 411a arranged in the return line 412 from the droplet separator to the evaporator stage, an automatic foam destruction is effected if necessary analogously to stage I.
  • a partial stream is continuously withdrawn from the circulating liquid of the evaporator stage 407 and fed to the solids separator 416, through which the solids are discharged.
  • the filtrate returns to the evaporator stage via line 417.
  • the separated solid is either broken down into an underground landfill, incineration of special waste or, preferably, after the addition of alkali salts to establish an alkaline environment in an alkaline melt.
  • the uncondensed gases from the surface condenser and from the vapor-heated heat exchanger 409 of the second stage are extracted with the aid of vacuum pump 427 and, together with the exhaust air 406 from the container for pH adjustment 401, are fed to an activated carbon filter or an incinerator.
  • the vapor condensates from the heat exchanger 409 and from the Surface capacitor 414 is adjusted to a pH in the neutral range, preferably to a pH of about 6.5 to 8.0, by adding alkali.
  • the vapor condensate is then cleaned in an activated carbon filter 448 before it leaves the system.
  • the two-stage embodiment described in the example shown in FIG. 4 can correspondingly also be used for the embodiments described in FIGS. 1 to 3 or can also be supplemented with further stages if this makes sense for heat-economic reasons.
  • 107 denotes the evaporator device of FIGS. 1 and 307 the evaporator device of FIG. 3.
  • the following list of reference symbols explains the individual parts of the device. This list is part of the present description.

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Abstract

The process entails distillation, in particular, for removal of polyhalogenated aromatic and other cyclic compounds, such as HCH, PCB, PCDF, PCDD, in which the waste water, after adjustment of the pH to an acidic or alkaline range, is fractionated in at least one vaporiser stage into vapours and a distillation residue so that at least a part of the volatile load is removed by distillation with the vapours, and the distillation residue is supersaturated in at least one of the constituents; the vapours are condensed and after-treated in a condenser and/or in subsequent vaporiser stages, and the supersaturated distillation residue is drawn off at least in part from the vaporiser stage and subjected to a separation-out of solids, and the clear liquid from which solids have been removed is returned to the vaporiser stage. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine zu dessen Durchführung besonders geeignete Vorrichtung zum Reinigen von komplex zusammengesetzten, organisch und/oder anorganisch belasteten flüssigen Abfällen, insbesondere von derartig belasteten Industrieabwässern und Deponiesickerwässern, durch ein- oder mehrstufige destillative Behandlung im sauren oder alkalischen Bereich mit anschließender Nachbehandlung der Destillationsfolgeprodukte.The invention relates to a method and a device for carrying it out which is particularly suitable for cleaning complex-composed, organically and / or inorganically contaminated liquid wastes, in particular industrial wastewater and landfill leachate contaminated in this way, by single- or multi-stage distillative treatment in the acidic or alkaline range with subsequent Aftertreatment of the distillation secondary products.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auch auf die Behandlung der stark belasteten problematischen Abfälle und Abwässer, die Gehalte an polychlorierten organischen aromatischen und anderen cyclischen organischen Verbindungen enthalten, und deren Beseitigung unter ökologisch und gesundheitsrelevant annehmbaren Bedingungen, was bisher zu erheblichen Schwierigkeiten geführt hat. Diese Problematik hat mit Begriffen wie "Dioxin", "Lindan" in der Öffentlichkeit eine hohe Aufmerksamkeit erlangt.In particular, the invention also relates to the treatment of the highly contaminated problematic wastes and waste water, which contain polychlorinated organic aromatic and other cyclic organic compounds, and their removal under ecologically and health-relevant acceptable conditions, which has hitherto led to considerable difficulties. This problem has received a lot of public attention with terms like "dioxin", "lindane".

Flüssige Abfälle, die bei der Industrie-, Kommunal- und Haushaltsentsorgung anfallen, speziell jedoch flüssige Sonderabfälle, enthalten sehr unterschiedliche Belastungen von organischen und/oder anorganischen Frachten, die teilweise nur schwer oder überhaupt nicht biologisch abbaubar sind und auch auf andere Weise nicht unschädlich gemacht oder entfernt werden können. Zu solchen stark belastenden Frachten gehören Phenole, naphthenische Verbindungen, Mineralölkomponenten und Komplexbildner sowie andere Inhaltsstoffe. Noch schwerwiegender gestaltet sich das Problem bei Deponiesickerwässern, speziell von Sondermülldeponien, weil hier eine bevorzugte Auslaugung von löslichen Stoffkomponenten vorangeht. Derartige Wässer können aufgrund ihrer starken Belastung weder direkt noch nach herkömmlicher Behandlung in einen Vorfluter oder in die Klärwerkstufe eingeleitet werden.Liquid waste that arises from industrial, municipal and household waste disposal, but especially liquid hazardous waste, contains very different loads of organic and / or inorganic loads, some of which are difficult or not at all biodegradable and cannot be rendered harmless or removed in any other way. Such heavy loads include phenols, naphthenic compounds, mineral oil components and complexing agents as well as other ingredients. The problem is even more serious with landfill leachate, especially from special waste landfills, because this is preceded by a preferred leaching of soluble substance components. Such water cannot be discharged either directly or after conventional treatment into a receiving waterway or into the sewage treatment plant stage due to its heavy load.

Die bisher angewendeten Methoden zur Behandlung von flüssigen Abfällen führen bei vertretbarem Aufwand nicht zu dem gewünschten Erfolg der Herabsetzung der Schadstoffkonzentration auf einen Gehalt, der nicht mehr als schädlich betrachtet wird. Die bekannten Verfahren wie Entgiften, Neutralisieren, Oxidieren erfordern zudem einen erhöhten Chemikalienaufwand und vergrößern vielfach in unannehmbarer Weise die Abwassersalzfracht. Besonders extrem liegen die Verhältnisse bei Schadstoffen wie polychlorierten aromatischen Kohlenwasserstoffen, die schon in äußerst niedrigen Konzentrationen und bestimmten Derivatisierungen ganz erhebliche Umweltbelastungen verursachen und deren Beseitigung bis heute noch nicht befriedigend gelöst ist.The methods previously used for the treatment of liquid waste do not lead to the desired success in reducing the concentration of pollutants to a level which is no longer considered harmful, with reasonable effort. The known processes such as detoxification, neutralization and oxidation also require an increased outlay on chemicals and in many cases increase the wastewater salt load in an unacceptable manner. The situation is particularly extreme for pollutants such as polychlorinated aromatic hydrocarbons, which cause very considerable environmental pollution even in extremely low concentrations and certain derivatizations and whose removal has not yet been satisfactorily resolved.

Es ist bekannt, Abwässer aus der Industrie und gwerblichen Wirtschaft je nach ihrer Herkunft, z.B. aus dem Bereich der Oberflächenveredlung von Metallen und Kunststoffen, aus Reinigungs- und Entfettungsvorgängen, aus chemischen und petrochemischen Prozessen und dergl., durch spezielle Behandlungsverfahren, wie Fällung bestimmter Inhaltsstoffe, Umwandlung giftiger Inhaltsstoffe in ungiftige Verbindungen, Spaltung von Emulsionen usw. aufzuarbeiten.It is known to discharge wastewater from industry and commercial economy depending on its origin, for example from the area of surface finishing of metals and plastics, from cleaning and degreasing processes, from chemical and petrochemical processes and the like, by means of special treatment processes, such as precipitation of certain ingredients , Process the conversion of toxic ingredients into non-toxic compounds, cleavage of emulsions etc.

Derartige Abwasserbehandlungsprozesse geschehen in der Regel in Anlagen mit Stand- oder Durchlaufprozeßführung. Die bei diesen Verfahren entstehenden Fällungsprodukte, Niederschläge, abtrennbaren Phasen werden durch mechanische Trennung und/oder durch Absorption an geeigneten Absorptionsmitteln aus den Abwässern entfernt. Wegen der Komplexität und der unterschiedlichen Zusammensetzung werden vielfach Verfahrenskombinationen angewendet. Eine Übersicht über den aktuellen Stand der Abwasserentsorgung in der metallverarbeitenden Industrie findet sich in L.Hartinger, Taschenbuch der Abwasserbehandlung für die metallverarbeitende Industrie, Band 1: Chemie, Carl Hanser Verlag München-Wien, 1976. In dem Aufsatz "Vorbehandlung durch Dekantieren, Entgiften und Neutralisieren", Abfallwirtschaft in Forschung und Praxis, S. 78 - 96, 5 (1978) faßt R. Meixlsperger die Ziele der Vorbehandlung von Sonderabfällen dahingehend zusammen, daß ihre chemischen, physikalischen und toxikologischen Eigenschaften so zu verändern sind, daß sie anschließend wiederverwertet, verbrannt oder deponiert werden können. Diese Vorbehandlung läuft prinzipiell auf eine möglichst weitgehende Auftrennung des flüssigen Abfalls in eine Wasserphase und in eine Öl- und Schlammphase hinaus, die dann neutralisiert wird. Demgegenüber ist eine gewollte zusätzliche Belastung oder Befrachtung der Wasserphase mit Schadstoffkomponenten ebenso wenig in Betracht gezogen worden wie eine gezielte Azidifizierung oder Alkalisierung des Abwassers vor dieser Auftrennung. In den meisten Fällen stellen die bisher bekannten Verfahren lediglich unzureichende Kompromißlösungen dar.Such wastewater treatment processes usually take place in plants with standing or continuous process control. The precipitation products, precipitates, and separable phases formed in these processes are removed from the waste water by mechanical separation and / or by absorption on suitable absorbents. Due to the complexity and the different composition, process combinations are often used. An overview of the current state of wastewater disposal in the metalworking industry can be found in L.Hartinger, paperback of wastewater treatment for the metalworking industry, Volume 1: Chemistry, Carl Hanser Verlag Munich-Vienna, 1976. In the article "Pretreatment by decanting, detoxification and neutralize, "Waste Management in Research and Practice, pp. 78-96, 5 (1978), R. Meixlsperger summarizes the objectives of the pretreatment of special wastes in such a way that their chemical, physical and toxicological properties are to be changed so that they are subsequently recycled , can be burned or deposited. In principle, this pretreatment amounts to the greatest possible separation of the liquid waste into a water phase and an oil and sludge phase, which is then neutralized. On the other hand, a deliberate additional load or loading of the water phase with pollutant components has not been considered, nor has there been a targeted acidification or alkalization of the wastewater before this separation. In most cases, the previously known methods are only inadequate compromise solutions.

Andere Abwasserbehandlungsverfahren beruhen darauf, daß das Abwasser aus Industrie und gewerblicher Wirtschaft, oft nach Vorbehandlung bspw. durch Flockungs- und Fällungsprozesse, einer biologischen Kläranlage zugeführt werden. Hierbei entstehen Klärschlämme, in denen die verschiedensten Schadstoffe des Abwassers angereichert werden können, so daß die Verwertung des Klärschlamms z.B. als Bodenverbesserer oft nicht mehr gewährleistet ist. Dennoch wird der biologischen Sickerwasserbehandlung wegen der technischen Beherrschbarkeit und der relativ guten Reinigungsergebnisse ein hoher Stellenwert eingeräumt, vgl. R. Stegmann, "Reinigung und Verregnen von Müllsickerwasser unter Betriebsbedingungen", Veröffentlichungen des Instituts für Stadtbauwesen, TU Braunschweig, 1979.Other wastewater treatment processes are based on the fact that the wastewater from industry and commercial economy, often after pretreatment, e.g. through flocculation and precipitation processes, be sent to a biological sewage treatment plant. This produces sewage sludge in which the most diverse pollutants in the waste water can be enriched, so that the utilization of the sewage sludge, for example as a soil conditioner, is often no longer guaranteed. Nevertheless, biological leachate treatment is given high priority because of its technical controllability and the relatively good cleaning results, cf. R. Stegmann, "Cleaning and raining waste leachate under operating conditions", publications by the Institute for Urban Development, TU Braunschweig, 1979.

Alle bisher bekannten naßchemischen und physikalischen Verfahren, aber auch die biologischen Abwasserbehandlungsverfahren haben den Nachteil, daß sie stets nur spezielle Inhaltsstoffe oder ggf. gruppenspezifische Inhaltsstoffe zu behandeln vermögen. Die Gesamtmenge des Abwassers wird hierbei in der Regel kaum vermindert, sondern durch Zugabe der Chemikalien und Lösungen meistens noch beträchtlich erhöht. Durch den Chemikalienzusatz erfährt das Abwasser zusätzlich eine hohe Salzfracht, die bei der Einleitung in ein kommunales Klärwerk nicht abgebaut werden kann, sondern voll auf den Vorfluter durchschlägt. Es fallen deshalb nicht unerhebliche Mengen an Schlämmen an, die deponiert oder verbrannt werden müssen. Außerdem können die naßchemischen und biologischen Abwasserreinigungsverfahren einige Schadstoffe oder Schadstoffgruppen überhaupt nicht entfernen. Ammoniumionen und Amine lassen sich durch Fällungsreaktionen nicht aus dem Abwasser entfernen. Diese Verbindungen sind jedoch äußerst bedenklich, da sie z.B. eine erhebliche Fischtoxizität besitzen. Auch die restlose Beseitigung von Schwermetallen und biologisch nichtabbaubaren organischen Verbindungen ist mit den derzeit durchgeführten Abwasserreinigungsverfahren nicht möglich. Besonders bedeutsam ist dies, wenn die Sickerwässer von Deponien nicht nur aus reinen Hausmülldeponien, sondern aus Hausmüll-plus Industriemülldeponien oder aus Sonderabfalldeponien stammen.All previously known wet chemical and physical processes, but also the biological wastewater treatment processes have the disadvantage that they are only able to treat special ingredients or group-specific ingredients. The total amount of wastewater is usually hardly reduced, but is usually increased considerably by adding chemicals and solutions. The chemical additive also causes the wastewater to have a high salt load, which cannot be broken down when discharged into a municipal wastewater treatment plant, but has a full impact on the receiving water. There are therefore not inconsiderable amounts of sludge that have to be deposited or incinerated. In addition, the wet chemical and biological wastewater treatment processes cannot remove some pollutants or groups of pollutants at all. Ammonium ions and amines cannot be removed from the wastewater by precipitation reactions. However, these compounds are extremely questionable because, for example, they have considerable fish toxicity. Even the complete removal of heavy metals and non-biodegradable organic compounds is not possible with the wastewater treatment processes currently being carried out. This is particularly important if the leachate from landfills not only comes from pure household landfills, but also from household waste plus industrial waste landfills or from hazardous waste landfills.

Zur Behandlung von Phenole enthaltenden Abwässern wird in der DE-A 25 14 862 vorgeschlagen, dem Abwasser zunächst Alkalihydroxid zuzusetzen und das Gemisch teilweise unter Waschwirkung zu verdampfen und von flüchtigen Produkten zu befreien und anschließend die zurückbleibende Flüssigkeit zu destillieren, wobei der Dampf durch Einleiten in Alkalihydroxid gewaschen wird, während vom Destillationsrückstand Mineralsalze und Waser entfernt werden, bevor die organischen Materialien ggf. verbrannt werden. Das Dampfkondensat wird vorzugsweise mit Aktivkohle behandelt, und die Abwässer werden durch den Alkalizusatz vorzugsweise neutral gestellt. Das zu behandelnde Abwasser hat eine mehr oder weniger bekannte Zusammensetzung bezüglich der Verunreinigungen (vor allem Phenol, Ammoniak).For the treatment of phenol-containing wastewater, DE-A 25 14 862 proposes first adding alkali metal hydroxide to the wastewater and partially evaporating the mixture under washing action and freeing it of volatile products and then distilling the remaining liquid, the steam being introduced into Alkali hydroxide is washed while mineral salts and water are removed from the distillation residue before the organic materials are burned, if necessary. The steam condensate is preferably treated with activated carbon, and the waste water is preferably neutralized by the addition of alkali. The wastewater to be treated has a more or less known composition regarding the impurities (especially phenol, ammonia).

In der FR-A 21 87 707 wird ein ähnlich zusammengesetztes und vor allem Phenole und Ammoniak enthaltendes Abwasserrückstandsgemisch für die Verbrennung dadurch vorbereitet, daß Alkalihydroxidlösung zugesetzt wird, um flüchtige Produkte wie Ammoniak einer Teilverdampfung zu unterziehen, und dann der Rückstand destilliert wird, während man den Dampf einer Alkaliwäsche unterzieht, um das Phenolat möglichst vollständig in die Rückstandsphase zu verbringen. Das zurückbleibende Produkt wird dann der Verbrennung zugeführt. Im wesentlichen ähnelt dieses Verfahren dem der DE-A 25 14 862.In FR-A 21 87 707, a similarly composed waste water residue mixture, especially containing phenols and ammonia, is prepared for combustion by adding alkali hydroxide solution to partially evaporate volatile products such as ammonia, and then distilling the residue while being steam the alkali wash around the phenolate to spend as completely as possible in the backlog phase. The remaining product is then incinerated. This process is essentially similar to that of DE-A 25 14 862.

Ein Verfahren, bei dem man das "Lösemittel Wasser", das den größten Teil aller Abwässer ausmacht, von den anhaftenden Gesamtfrachten so weitgehend abtrennt, daß nur kleinere Mengen an Fracht zurückbleiben und beseitigt werden können oder daß der im behandelten Wasser verbleibende Schadstoffanteil mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand entfernt und beseitigt werden kann, würde zu einer bedeutsamen Bereicherung der Technik führen. Bei der Beseitigung von hoch belasteten Abwässern ist es erforderlich, die in ihrer Zusammensetzung stark schwankenden und unterschiedlich aufgebauten Abwässer so zu reinigen und aufzuarbeiten, daß die Inhaltsstoffe vollständig bzw. so weitgehend entfernt werden, daß das Wasser dem Vorfluter oder der Kläranlage zugeführt werden kann, andererseits die abgetrennten Inhaltsstoffe in einer deponiefähigen und transportfähigen Form sondiert werden, um eine Beeinträchtigung von Mensch und Tier auszuschließen.A process in which the "solvent water", which makes up the majority of all wastewater, is so largely separated from the adhering total loads that only small amounts of cargo remain and can be removed or that the pollutant remaining in the treated water is economically justifiable Effort to remove and eliminate would significantly enrich the technology. When removing highly contaminated wastewater, it is necessary to clean and process the wastewater, which fluctuates greatly in its composition and has a different structure, in such a way that the ingredients are completely or largely removed so that the water can be fed to the receiving water or the sewage treatment plant, on the other hand, the separated ingredients are probed in a landfill-capable and transportable form in order to rule out any impairment of humans and animals.

Der Erfindung liegt als Aufgabe zu Grunde, die komplex zusammengesetzte Fracht mit organischen und/oder anorganischen Inhaltsstoffen aus den flüssigen Abfällen so abzutrennen, daß gleichzeitig eine weitgehende Reinigung des Abwassers und Überführung der Fracht in bedenkenlos deponierbare Endprodukte erreicht wird.The invention is based on the object of separating the complex composite cargo with organic and / or inorganic constituents from the liquid waste in such a way that at the same time extensive wastewater purification and transfer of the cargo into end products which can be safely deposited is achieved.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient das im Anspruch 1 angegebene Verfahren, mit bevorzugten Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 2 bis 18. Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist eine zur Durchführung dieser Verfahren geeignete Vorrichtung gemäß Anspruch 19 mit bevorzugten Ausführungsformen nach den Ansprüchen 20 bis 27.The method specified in claim 1 serves to achieve this object, with preferred configurations according to claims 2 to 18. A further subject of the invention is a device according to claim 19 suitable for carrying out these methods, with preferred embodiments according to claims 20 to 27.

Erfindungsgemäß wird das aufzubereitende Abwasser, das je nach Herkunft eine unterschiedliche Zusammensetzung und Belastung aufweisen kann, zunächst mit Säure oder Alkali auf einen sauren bzw. alkalischen Bereich eingestellt und vorzugsweise auch während des Auftrennprozesses bei diesem pH-Wert , ggf. durch Nachdosierung von Säure bzw. Lauge in dem Fall, wo sich die Azidität/Alkalinität des Abwassers ändert, gehalten. Als Säuren kommen die üblichen und nach Möglichkeit nichtflüchtige Säuren in Betracht, wie Schwefelsäure; geeignete Alkalien sind die Alkalihydroxidlösungen, wie Natrium- und Kaliumhydroxid, ggf. auch Alkalicarbonate.According to the invention, the wastewater to be treated, which may have a different composition and load depending on its origin, is first adjusted to an acidic or alkaline range with acid or alkali and preferably also during the separation process at this pH, if necessary by adding acid or Lye kept in the case where the acidity / alkalinity of the waste water changes. Suitable acids are the customary and, if possible, non-volatile acids, such as sulfuric acid; suitable alkalis are the alkali hydroxide solutions, such as sodium and potassium hydroxide, and possibly also alkali carbonates.

Die bevorzugt einzustellenden pH-Wertbereiche liegen bei einer sauren Destillation bei pH 2,5 bis 4,5 und besonders bevorzugt bei pH 3,0 bis 3,5; die bevorzugt eingestellten pH-Werte für die alkalische Destillation belaufen sich auf Werte größer als pH 11 und vorzugsweise auf einen pH-Wert von etwa 12,0 bis 12,5.The preferred pH value ranges for an acidic distillation are pH 2.5 to 4.5 and particularly preferably pH 3.0 to 3.5; the preferred pH values for the alkaline distillation are values greater than pH 11 and preferably a pH of about 12.0 to 12.5.

Die Wahl des Mittels zur pH-Werteinstellung hängt u.a. auch von der speziellen Zusammensetzung des Abwassers ab, da über das Säureanion zusätzlich ein das Lösungsprodukt von anorganischen Frachtanteilen steuernder Faktor eingeführt wird (Fällen von schwerlöslichen Metallsulfaten oder Metallcarbonaten).The choice of means for pH adjustment depends, among other things. also on the special composition of the wastewater, since an additional factor that controls the solution product of inorganic freight components is introduced via the acid anion (cases of poorly soluble metal sulfates or metal carbonates).

Die Destillation von Wässern mit organischen und/oder anorganischen Inhaltsstoffen führt grundsätzlich dazu, daß die unter den angewendeten Destillationsbedingungen nichtflüchtigen Stoffe im Destillationsrückstand verbleiben und daß zusammen mit dem Wasserdampf verschiedene Stoffe , z.T. azeotrop, in die Destillatphase gelangen. Dabei kommt es aufgrund des sehr komplexen Systems allerdings auch zu einer wechselseitigen Beeinflussung, so daß es möglich wird, auch Stoffe mit geringer Flüchtigkeit ab- bzw. aufzutrennen, so daß unter bestimmten Bedingungen eine gezielte Herabsetzung der Konzentration eines bestimmten Einzelstoffes im Destillationsrückstand erreicht und eine Wasserphase erhalten wird mit reziprok angereicherter Konzentration des Inhaltsstoffes bzw. seiner Umsetzungsprodukte.The distillation of water with organic and / or inorganic ingredients generally leads to the fact that the non-volatile substances remain under the distillation conditions in the distillation residue and that various substances, sometimes azeotropic, get into the distillate phase together with the water vapor. However, due to the very complex system, there is also a mutual influence, so that it is also possible to separate or separate substances with low volatility that, under certain conditions, a targeted reduction in the concentration of a certain individual substance in the distillation residue is achieved and a water phase is obtained with a reciprocally enriched concentration of the ingredient or its reaction products.

Die Destillation bei sauren oder alkalischen pH-Werten modifiziert das Destillationsverhalten sehr vieler Schadstoffe in der Abwasserfracht ganz erheblich. Je nach den pH-Wertbedingungen können einige Stoffe nämlich so verändert werden, daß sie flüchtig werden oder zumindest als azeotropsiedende Stoffe mit den Wasserdampf überdestillieren.Distillation at acidic or alkaline pH values modifies the distillation behavior of many pollutants in the wastewater load considerably. Depending on the pH conditions, some substances can be changed so that they become volatile or at least distill over with the water vapor as azeotropic substances.

So kann bei einer alkalischen Destillationsführung im Bereich von etwa pH 12 erreicht werden, daß Ammoniumionen als Ammoniak flüchtig werden und als Gase entweichen. Weiterhin wird durch alkalische Destillation erreicht, daß leichtflüchtige Amine freigesetzt werden und/oder daß durch Verseifung Ester gespalten werden und Alkohole und dergl. entstehen, die ganz oder teilweise azeotrop mit übergehen. Andererseits werden bei einer Durchführung der Erfindung mittels einer Prozeßführung im alkalischen Milieu Säuren in Form ihrer Alkali- oder Erdalkalisalze im Destillationsrückstand zurückgehalten. Alkalieinstellung führt aber auch zu einer Spaltung von Komplexsalzen wie beispielsweise von Schwermetallkomplexsalzen, insbesondere von Kupfersalzkomplexen mit Ammoniak oder Aminen.With an alkaline distillation in the range of about pH 12, ammonium ions can become volatile as ammonia and escape as gases. It is also achieved by alkaline distillation that volatile amines are released and / or that saponification cleaves esters and produces alcohols and the like, which are completely or partially azeotropic. On the other hand, when the invention is carried out by means of process control in an alkaline environment, acids in the form of their alkali or alkaline earth metal salts are retained in the distillation residue. Alkaline adjustment also leads to the cleavage of complex salts such as heavy metal complex salts, in particular copper salt complexes with ammonia or amines.

Bei einer sauren Prozeßführung , beispielsweise bei einem pH von 3,0, werden Amine und/oder Ammoniumverbindungen als Salze der zugesetzten Säure schwerer flüchtig und dadurch im Destillationsrückstand angereichert, während z.B. organische Säuren wie Fettsäuren und Phenole, aber auch flüchtige anorganische Säuren freigesetzt werden und in die Destillatphase übertreten können.In an acidic process control, for example at a pH of 3.0, amines and / or ammonium compounds as salts of the added acid become more volatile and thereby accumulate in the distillation residue, while, for example, organic acids such as fatty acids and phenols, but also volatile inorganic acids are released and can transition into the distillate phase.

Weitere Parameter zur Steuerung der Destillation, der Zusammensetzung der Destillationsprodukte und der Destillationsausbeute sind die üblichen Destillationsparameter, wie Temperatur und Druck.Other parameters for controlling the distillation, the composition of the distillation products and the distillation yield are the usual distillation parameters, such as temperature and pressure.

Wird bei Normaldruck destilliert, kann die Temperatur bis ca. 125°C reichen, was mit der komplexen Zusammensetzung des Abwassers zusammenhängt. Günstiger ist jedoch eine Destillation unter vermindertem Druck, wobei ein Vakuum von etwa 120 mbar oder weniger, vorzugsweise von 80 bis 100 mbar, vorteilhaft ist, da dann Temperaturen von höchstens 100°C oder noch tiefer liegende Destillationstemperaturen angewendet werden können.If distillation is carried out at normal pressure, the temperature can reach up to approx. 125 ° C, which is related to the complex composition of the waste water. However, distillation under reduced pressure is more favorable, a vacuum of about 120 mbar or less, preferably from 80 to 100 mbar, being advantageous, since then temperatures of at most 100 ° C. or even lower distillation temperatures can be used.

Durch Einstellen der Destillationszeit ist ein weiterer Parameter gegeben.Another parameter is given by setting the distillation time.

Die Destillationsausbeute, d.i. der Destillatanteil aus dem Abwasser, beläuft sich bei den meisten Abwässern auf mindestens 90 %, vorzugsweise sogar auf 95 % bei der Primärdestillation. Bei der Sekundärdestillation liegt der Destillationsgrad wegen der Vorfraktionierung noch höher. Allgemein gilt, daß mindestens 50 % des Abwassers destillativ abgetrennt werden.The distillation yield, i.e. the proportion of distillate from the wastewater is at least 90% in most wastewater, preferably even 95% in primary distillation. In secondary distillation, the degree of distillation is even higher because of the pre-fractionation. The general rule is that at least 50% of the wastewater is separated by distillation.

Erfindungsgemäß lassen sich erhebliche Einflüsse auf die Art der Rückstände und der im Destillat befindlichen Inhaltsstoffe bewirken, was durch Anwendung einer zweimaligen Destillation, also sauer/alkalisch oder alkalisch/sauer (bezogen auf die Reihenfolge der ersten und der zweiten Verdampfereinrichtung in Stromflußweise) noch beträchtlich verstärkt werden kann und ein ganzes Modulationsspektrum der Destilaltionsauftrennungsmöglichkeiten eröffnet.According to the invention, considerable influences can be exerted on the type of residues and the constituents contained in the distillate, which is considerably enhanced by the use of a double distillation, that is acidic / alkaline or alkaline / acidic (based on the sequence of the first and second evaporator devices in current flow mode) can be opened and opens up a whole range of modulation of the distillation separation options.

Vorzugsweise wird das Brüdenkondensat aus der Primärverdampfung auf einen pH-Wert im Bereich von etwa 12,0 bis 12,5 eingestellt und nachbehandelt.The vapor condensate from the primary evaporation is preferably adjusted to a pH in the range from about 12.0 to 12.5 and aftertreated.

Die Destillate, die nur noch einen Teil der ursprünglich vorhandenen organischen Fracht und im wesentlichen keine rein anorganische Fracht mehr enthalten, lassen sich nunmehr im Gegensatz zum komplexen Ausgangsprodukt durch verschiedene Nachbehandlungsverfahren (Aktivkohlebehandlung, biologischen Abbau, Umkehrosmose, Behandeln mit Absorberharzen) so behandeln, daß eine Ableitung des geklärten und gereinigten Wassers ohne Nachteile für die Umwelt möglich ist. Das Klarwasser kann der Klärstufe oder dem Vorfluter derselben zugeführt werden.In contrast to the complex starting product, the distillates, which now only contain part of the originally existing organic cargo and essentially no purely inorganic cargo, can now be treated by various post-treatment processes (activated carbon treatment, biodegradation, reverse osmosis, treatment with absorber resins) so that a discharge of the clarified and purified water is possible without disadvantages for the environment. The clear water can be fed to the clarification stage or the receiving water of the same.

Die Destillationsrückstände, die aus dem Verdampferkreislauf zumindest teilweise herausgeschleust werden, werden von ihrer flüssigen Phase getrennt, wobei die flüssige Phase (Klarlauf) wieder in den Umlaufverdampfer zurückgeführt wird, während die abgeschiedenen Feststoffe beseitigt oder nachbehandelt werden (Deponierung oder Verbrennung). Ein besonders wirksames und beherrschbares Verfahren der Nachbehandlung ist das Erschmelzen des Rückstandes, ggf. nach einer noch weitergehenden Trocknung mittels einer Vakuumanlage, wobei die Schadstoffe endgültig zersetzt und als Schmelzgut , ggf. deponiert in einem abgeschlossenen Behälter, abgelagert werden.The distillation residues, which are at least partially removed from the evaporator circuit, are separated from their liquid phase, with the liquid phase (clear run) being returned to the circulation evaporator, while the separated solids are removed or aftertreated (landfill or incineration). A particularly effective and manageable method of aftertreatment is the melting of the residue, possibly after further drying by means of a vacuum system, the pollutants finally decomposing and being deposited as melt material, possibly deposited in a closed container.

Die destillative Auftrennung sollte aus energetischen Gründen bei unteratmosphärischem Druck erfolgen. Zusätzlich wird hierdurch erreicht, daß eventuell entstehende Gase und Dämpfe zentral erfaßt und behandelt werden können und nicht unbehandelt in die Atmosphäre gelangen.For energy reasons, the separation by distillation should be carried out at subatmospheric pressure. In addition, it is thereby achieved that any gases and vapors that arise can be recorded and treated centrally and do not reach the atmosphere untreated.

Auch die Entwässerung des ausgekreisten Feststoffanteils wird vorzugsweise unter Vakuum vorgenommen, um eine weitgehende Entfernung der anhaftenden Wasserphase zu erreichen und eine Emission zu vermeiden.Dewatering of the circulated solid fraction is also preferably carried out under vacuum in order to achieve a substantial removal of the adhering water phase and to avoid emission.

Bei alkalischer Prozeßführung können die Destillationsrückstände anschließend sogar direkt in einer Alkalischmelze behandelt werden. In einer alkalischen Schmelze werden dabei insbesondere Organohalogenverbindungen zersetzt, so daß ungiftige Reaktionsprodukte entstehen, die unbedenklich deponiert werden können. Die Schmelzaufbereitung des Destillationsrückstandes hat den weiteren Vorteil, daß die endgültige Schadstoffvernichtung bereits vor Ort innerhalb der Anlage möglich ist, so daß bei der Ausführung in einem geschlossenen System der Transport eines völlig schadstofffreien Gutes gewährleistet wird, das keine Gefahren wie beim Transport hochgiftiger Produkte mehr verursachen kann.In the case of an alkaline process, the distillation residues can then even be treated directly in an alkali melt. Organohalogen compounds in particular are decomposed in an alkaline melt, so that non-toxic reaction products are formed which can be safely disposed of. The melting preparation of the distillation residue has the further advantage that the final destruction of pollutants is already possible on site within the plant, so that when it is carried out in a closed system, the transport of a completely pollutant-free good is guaranteed, which no longer causes hazards as when transporting highly toxic products can.

Die Destillatphase kann gegebenenfalls über geeignete Absorptionsmittel, wie z.B. Aktivkohle geleitet werden, wodurch die in der Destillatphase befindlichen organischen Restfrachten entfernt werden.The distillate phase can, if appropriate, be carried out using suitable absorbents, e.g. Activated carbon are passed, whereby the residual organic loads in the distillate phase are removed.

Es ist vorteilhaft und daher bevorzugt, der Verdampferstufe, insbesondere der Primärverdampfung, ein Entschäumeröl zuzudosieren und gegebenenfalls das durch Überschäumen übergehende Produkt abzutrennen und vorzugsweise wieder in die Verdampferstufe zurückzuleiten.It is advantageous and therefore preferred to add a defoamer oil to the evaporator stage, in particular the primary evaporation, and, if appropriate, to separate off the product passing through foaming and, preferably, to return it to the evaporator stage.

Die Abluft des Vakuumdestillationsprozesses kann ebenfalls über geeignete Absorptionsanlagen, z.B. mit Aktivkohle, geleitet werden, oder kann einer Verbrennungsanlage zugeführt werden, wenn sie schädliche Belastungen enthält.The exhaust air from the vacuum distillation process can also be used via suitable absorption systems, e.g. with activated carbon, or can be fed to an incinerator if it contains harmful loads.

Um Stoffe, die leichtflüchtig sind, oder die durch die alkalische bzw. saure Einstellung des Abwassers in leichtflüchtige Stoffe umgewandelt werden, aus dem Abwasser vor der eigentlichenTo substances that are volatile or that are converted into volatile substances by the alkaline or acidic setting of the wastewater from the wastewater before the actual one

Destillation zu entfernen, kann das Abwasser vorzugsweise in einer der Destillation vorgeschalteten Strippkolonne von diesen flüchtigen Verbindungen befreit werden. Dies ist oft deshalb von Bedeutung, weil die Vakuumanlage durch diese flüchtigen Stoffe überlastet würde und die Gasbildung während der Destillation zu Schaumproblemen führen kann.To remove distillation, the waste water can preferably be freed of these volatile compounds in a stripping column upstream of the distillation. This is often important because the volatile substances would overload the vacuum system and the gas formation during distillation can lead to foam problems.

Die an der Strippkolonne austretenden Dämpfe können nachbehandelt oder beispielsweise durch Verbrennung schadlos beseitigt werden. So kann z.B. gebildetes Ammoniak ausgewaschen und in Ammoniumsalze überführt werden.The vapors emerging from the stripping column can be post-treated or removed without damage, for example by combustion. For example, formed ammonia washed out and converted into ammonium salts.

Erfindungsgemäß wird die Prozeßführung so gewählt, daß in der ersten Verdampferstufe das Abwasser aufkonzentriert wird, wobei die Verdampfungsbrüden zur Aufheizung des nachgeschalteten zweiten Verdampfers benutzt werden.
Wie bereits erwähnt, ist es vorteilhaft, die Destillation zunächst im Sauren oder im Alkalischen zu beginnen und die aus dieser Destillation resultierenden Destillate nochmals unter Einstellung des entgegengesetzt gerichteten pH-Wertes erneut zu destillieren.
According to the invention, the process control is chosen so that the waste water is concentrated in the first evaporator stage, the evaporation vapors being used to heat the downstream second evaporator.
As already mentioned, it is advantageous to start the distillation first in acid or alkaline and to distill the distillates resulting from this distillation again while adjusting the pH in the opposite direction.

Für die Nachbehandlung des Destillats ist ggf. eine pH-Werteinstellung auf einen neutralen pH, vorzugsweise etwa 6 bis 8, günstig. Es kann in dieser Form beispielsweise gut mit Aktivkohle nachbehandelt werden.For the aftertreatment of the distillate, it may be advantageous to adjust the pH to a neutral pH, preferably about 6 to 8. In this form it can, for example, be treated well with activated carbon.

Insbesondere führt die Behandlung von Abwässern mit Anteilen an polyhalogenierten ein- oder mehrkernigen aromatischen und/oder anderen cyclischen Verbindungen zu einer Trennung dieser Stoffe in die drei möglichen Fraktionen (Destillationsrückstand, Destillat, Abluft), aus denen sie dann gezielt entweder entfernt oder zusammen mit dem vom Wasser abgetrennten Rückstand deponiert, verbrannt oder durch Schmelze beseitigt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit gerade im Hinblick auf die hochbelastenden und biologisch nicht abbaubaren Schadstoffe einen Weg, bestimmte Höchstkonzentrationen zu unterschreiten bzw. Mindestanforderungen an gesetzte Limite bei weitem zu unterbieten.In particular, the treatment of waste water with proportions of polyhalogenated mono- or polynuclear aromatic and / or other cyclic compounds leads to a separation of these substances into the three possible fractions (distillation residue, distillate, waste air), from which they are then either removed or together with the residues separated from the water can be deposited, burned or removed by melt. The method according to the invention Thus, especially with regard to the highly polluting and non-biodegradable pollutants, enables a way to fall below certain maximum concentrations or to undercut the minimum requirements of the limits by far.

Die Erfindung findet besondere Anwendung bei Abwässern, die polychlorierte Verbindungen wie Hexachlorcyclohexan, polychlorierte Biphenyle, polychlorierte Dibenzofurane, polychlorierte Dibenzodioxine oder Chlorphenolderivate enthalten.The invention finds particular application in waste water which contains polychlorinated compounds such as hexachlorocyclohexane, polychlorinated biphenyls, polychlorinated dibenzofurans, polychlorinated dibenzodioxins or chlorophenol derivatives.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß problematische Abwässer durch einen einfachen thermischen Trennprozeß in einem geschlossenen Apparat bzw. System in drei Fraktionen zerlegt werden können , wobei die Frachten des Abwassers so aufgetrennt werden und sich in diesen Fraktionen so verteilen, daß

  • 1) der vom Volumen her stark verminderte Destillationsrückstand in eine feste Phase überführt wird, deren Handhabung (Abfüllung in Gebinde; Transport und dergl.) wesentlich erleichtert wird und die in dieser Form sowohl in geeigneten Deponien abgelagert, in dafür zugelassenen Verbrennungsanlagen verbrannt oder aber durch alkalische Schmelze - diese Nachbehandlung wird bevorzugt - unter Zersetzung der Organohalogenverbindungen entgiftet werden kann;
  • 2) die Destillate befreit sind von der Hauptmenge der Fracht und somit keine festen Schmutzstoffe und nichtverdampfbare Verbindungen mehr enthalten. Lediglich leichtflüchtige und wasserdampf-flüchtige organische Substanzen verbleiben im Destillat und je nach pH-Werteinstellung in anderem Verhältnisanteil, auf jeden Fall meistens jedoch in einer gegenüber der Menge in der Ausgangsfracht stark verringerten Menge; aus dem Destillat können sie durch gezielte Nachbehandlung, wie z.B. durch Aktivkohlebehandlung, entfernt werden (die Behandlung des eingesetzten Abwassers direkt mit Aktivkohle ist in der Regel bei komplex zusammengesetzten, verschmutzten Abwässern wirtschaftlich und technisch nicht durchführbar);
  • 3) eventuell entstehende Abgase aus der Vakuumanlage oder hinter der Strippkolonne ebenfalls so behandelt werden können, daß sie wiederverwertet, verbrannt oder an einem geeigneten Absorptionsmittel abgeschieden werden.
The invention ensures that problematic wastewater can be broken down into three fractions by a simple thermal separation process in a closed apparatus or system, the loads of the wastewater being separated and distributed in these fractions in such a way that
  • 1) the distillation residue, which is greatly reduced in volume, is transferred to a solid phase, the handling of which (filling in containers; transport and the like) is made considerably easier, and which in this form is either deposited in suitable landfills, burned in approved incineration plants or by alkaline melt - this aftertreatment is preferred - can be detoxified by decomposing the organohalogen compounds;
  • 2) The distillates are freed from the bulk of the cargo and therefore no longer contain solid contaminants and non-evaporable compounds. Only volatile and steam-volatile organic substances remain in the distillate and, depending on the pH setting, in a different proportion, but in any case mostly in a quantity that is greatly reduced compared to the quantity in the original freight; They can be removed from the distillate by targeted post-treatment, such as by activated carbon treatment (the treatment of the waste water used directly with activated carbon is generally not economically and technically feasible in the case of complexly composed, contaminated waste water);
  • 3) Any exhaust gases that may arise from the vacuum system or behind the stripping column can also be treated in such a way that they are recycled, burned or at one suitable absorbent can be separated.

Die Erfindung bewährt sich besonders bei den hochbelasteten und polyhalogenierte Aromaten enthaltenden Abwässern. Die Abwasserbehandlung bei Anteilen an polychlorierten Verbindungen führt demgegenüber bei der konventionellen naßchemischen und biologischen Abwasserbehandlung oder bei einer Kombination derartiger Verfahren zu dem Nachteil, daß die Qrganohalogenverbindungen dann in großen Mengen wasserhaltiger Schlämme, in den Absorptionsmitteln oder in dem Klärschlamm in geringer Konzentration, aber meistens in hohen Volumenmengen, angereichert sind, deren Beseitigung nur durch Deponierung in Spezialdeponien oder durch Sondermüllverbrennung erfolgen kann.The invention has proven particularly useful in the case of highly contaminated wastewater containing polyhalogenated aromatics. In contrast, the treatment of wastewater with proportions of polychlorinated compounds leads to the disadvantage in conventional wet chemical and biological wastewater treatment or in a combination of such processes that the qrganohalogen compounds then in large amounts of water-containing sludge, in the absorbents or in the sewage sludge in low concentration, but mostly in high volumes, are enriched, which can only be disposed of by depositing them in special landfills or by incinerating hazardous waste.

Die Erfindung schlägt auch eine Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens vor, mit einer Einrichtung 1 zur pH-Einstellung; einer ersten Verdampfereinrichtung 7, bestehend aus einer oder mehreren Verdampferstufen mit Umlaufsystem, die einen Dampfseparator 8, einen Wärmetauscher 9 und eine Pumpe 10 zum Umwälzen des zu verdampfenden Abwassers enthalten; einer Kondensationseinrichtung 14 zum Kondensieren der Verdampfungsbrüden aus der Primärverdampfung; einer Einrichtung zum Nachbehandeln des Verdampferbrüdenkondensats; einer Einrichtung 16 zur Feststoffabscheidung, in der der Destillationsrückstand in Feststoffe und Klarlauf getrennt wird; und einer Einrichtung 17 zur Rückführung des Klarlaufs in die entsprechende Stufe der Verdampfereinrichtung 7.The invention also proposes a device for carrying out the new method, with a device 1 for pH adjustment; a first evaporator device 7, consisting of one or more evaporator stages with a circulation system, which contain a steam separator 8, a heat exchanger 9 and a pump 10 for circulating the waste water to be evaporated; a condenser 14 for condensing the vapors from the primary evaporation; a device for aftertreatment of the evaporator vapor condensate; a device 16 for solids separation, in which the distillation residue is separated into solids and clear run; and a device 17 for returning the clear run to the corresponding stage of the evaporator device 7.

Die Verdampfereinrichtung 7 ist vorzugsweise mit einer Vakuumanlage 27 verbunden.The evaporator device 7 is preferably connected to a vacuum system 27.

Die Einrichtung zur Nachbehandlung des Brüdenkondensats enthält bevorzugt einen Sammelbehälter 46 für die Brüdenkondensate der einzelnen Stufen der Verdampfereinrichtung, gegebenenfalls Mittel 47 zur pH-Werteinstellung und ein Aktivkohlefilter 48 sowie zweckmäßigerweise eine Einrichtung 28 zur pH-Werteinstellung des Kondensats und eine zweite Verdampfereinrichtung 29 mit mindestens einer Verdampferstufe, bestehend aus einem Dampfseparator 30, einem Wärmetauscher 31 und einem Umwälzsystem 32, wobei diese zweite Verdampfereinrichtung 29 mit dem Wärmetauscher 9 der ersten Verdampfereinrichtung 7 über eine Leitung 33 in Verbindung steht, die die Verdampfungsbrüden in den Wärmetauscher leitet, und eine Einrichtung 34 zum Nachbehandeln des Kondensats aus dieser zweiten Verdampfereinrichtung 29 vorgesehen ist.The device for the aftertreatment of the vapor condensate preferably contains a collecting container 46 for the vapor condensates of the individual stages of the evaporator device, optionally means 47 for adjusting the pH value and an activated carbon filter 48 as well as advantageously a device 28 for adjusting the pH value of the condensate and a second evaporator device 29 with at least one Evaporator stage, consisting of a steam separator 30, a heat exchanger 31 and a circulation system 32, this second evaporator device 29 being connected to the heat exchanger 9 of the first evaporator device 7 via a line 33 which conducts the evaporation vapors into the heat exchanger, and a device 34 for Post-treatment of the condensate from this second evaporator device 29 is provided.

Vorzugsweise befindet sich zwischen der Einrichtung 1 zur pH-Werteinstellung und der Verdampfereinrichtung 7 eine Abstrippeinrichtung 36, mit einer Strippkolonne 36a, einer Dampfzuführungsleitung 37, einer Stripperdampfentnahme 38 und einer Transportleitung 39 für abgestripptes Abwasser zur Überführung in die Verdampfereinrichtung 7.It is preferably located between the device 1 for pH adjustment and the evaporator device 7 a stripping device 36, with a stripping column 36a, a steam supply line 37, a stripper steam extraction 38 and a transport line 39 for stripped waste water for transfer into the evaporator device 7.

Die Einrichtung zum Nachbehandeln des Brüdenkondensats enthält bevorzugt Mittel 34 zur pH-Werteinstellung und ein Aktivkohlefilter 40.The device for aftertreatment of the vapor condensate preferably contains means 34 for pH adjustment and an activated carbon filter 40.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung 16 zur Feststoffabscheidung mit einer Vakuumentwässerungseinrichtung 41 verbunden und eine Leitung 42 zur Rückführung des Entwässerungsfiltrats in die entsprechende Stufe der Verdampfereinrichtung 7 vorgesehen ist. Es ist besonders zweckmäßig, die Einrichtung 16 zur Feststoffabscheidung mit einer Schmelzeinrichtung 43 zu verbinden, die Mittel 44 zum Schmelzen der Feststoffe und Mittel 45 zum Zuführen von Schmelzhilfsstoffen wie Alkalisalzen enthält.A preferred embodiment of the device is characterized in that the device 16 for solids separation is connected to a vacuum dewatering device 41 and a line 42 is provided for returning the dewatering filtrate to the corresponding stage of the evaporator device 7. It is particularly expedient to connect the device 16 for solids separation to a melting device 43 which contains means 44 for melting the solids and means 45 for supplying melting aids such as alkali salts.

Die einzelnen Verdampferstufen der Verdampfereinrichtungen 7 und 29 sind vorzugsweise mit Tropfenabscheidern 11 bzw. 35 ausgestattet, die so mit einer Meßeinrichtung 11a bzw. 35a gekoppelt sind, daß im Falle des Überschäumens durch den am Tropfenabscheider gebildeten Ablauf ein Signal erzeugt wird, das die automatische Zuführung von Entschäumeröl über eine Leitung 13 zu Verdampferstufe auslöst.The individual evaporator stages of the evaporator devices 7 and 29 are preferably equipped with droplet separators 11 and 35, respectively, which are coupled to a measuring device 11a or 35a in such a way that, in the event of overflowing, a signal is generated by the drain formed on the droplet separator, which indicates the automatic feed of defoamer oil triggers via line 13 to the evaporator stage.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen, Figuren 1 bis 5, erläutert.Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings, Figures 1 to 5.

Im einzelnen zeigt

  • Fig. 5 ein allgemeines Prinzipschema des Verfahrens gemäß der Erfindung, wobei in diesem Schema alle wichtigen Kombinationsmöglichkeiten, wie sie auch Gegenstand der die bevorzugten Ausführungsformen betreffenden Unteransprüche sind, dargestellt sind. Selbstverständlich sind auch andere, nicht dargestellte Ausgestaltungen möglich, soweit sie unter den Schutzbereich der Ansprüche fallen.
  • Fig. 1 ist ein Fließbild einer Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung, mit zunächst saurer Primär-Eindampfung des Abwassers und anschließend alkalischer Sekundär-Eindampfung des in der Primär-Eindampfung erhaltenen Destillats. Die Bezeichnungen "Primär"-Eindampfung bzw. "Sekundär-Eindampfung" stehen synonym für die erste und weitere Verdampfungseinrichtung.
  • Fig. 2 ist ein Fließbild einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit alkalischer Monodestillation und vorgeschalteter Strippung.
  • Fig. 3 ist ein Fließbild einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit alkalischer Monodestillation nach vorgeschalteter Strippung, welche insbesondere bei Abwässern mit Gehalten an polycyclischen aromatischen und anderen cyclischen organischen Verbindungen angewendet wird.
  • Fig. 4 ist ein Fließbild einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit saurer Monodestillation, wobei in diesem Fall als Beispiel eine zweistufige Eindampfung als eine der möglichen Varianten zwischen ein- und x-stufiger Eindampfung dargestellt ist. Auch diese Ausführungsform wird speziell bei Abwässern mit Gehalten an polycyclischen aromatischen und anderen cyclischen organischen Verbindungen angewendet.
In detail shows
  • 5 shows a general schematic diagram of the method according to the invention, all important possible combinations, as are also the subject of the subclaims relating to the preferred embodiments, being shown in this diagram. Of course, other configurations, not shown, are also possible, provided that they come within the scope of the claims.
  • Fig. 1 is a flow diagram of an embodiment of the method according to the invention, with first acidic primary evaporation of the waste water and then alkaline secondary evaporation of the distillate obtained in the primary evaporation. The terms "primary" evaporation or "secondary evaporation" are synonymous with the first and further evaporation devices.
  • Figure 2 is a flow diagram of a preferred embodiment of the process of the invention, with alkaline monodistillation and upstream stripping.
  • FIG. 3 is a flow diagram of a preferred embodiment of the process according to the invention with alkaline monodistillation after upstream stripping, which is used in particular for waste water with contents of polycyclic aromatic and other cyclic organic compounds.
  • FIG. 4 is a flow diagram of an embodiment of the process according to the invention with acidic monodistillation, in which case, as an example, a two-stage evaporation as one of the possible variants between one-stage and x-stage Evaporation is shown. This embodiment is also used specifically for wastewater containing polycyclic aromatic and other cyclic organic compounds.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform des erfindundungsgemäßen Verfahrens wird das Abwasser über die Abwasser-Zuleitung 102 einer Einrichtung zur pH-Werteinstellung 101 zugeführt, in der durch Zugabe von Säure (104) , unter Einsatz eines Mischorgans 105 der pH-Wert auf einen sauren Bereich und vorzugsweise auf etwa 3-4 gesenkt wird. Mit Hilfe der Abwasserpumpe 103 wird das vorbehandelte Abwasser der Verdampfereinrichtung 107 zugeführt. Die Verdampfereinrichtung 107 besteht im wesentlichen aus dem Dampfseparator 108, dem Wärmetauscher 109 und der Umwälzpumpe 110. Durch den dem Wärmetauscher 109 über die Leitung 133 zugeführten Brüdendampf von der Sekundär-Verdampfereinrichtung 129 erfolgt die Aufheizung und teilweise Verdampfung des Abwassers bei gleichzeitiger Erhöhung der Konzentration über die Sättigungsgrenze, bezogen auf mindestens einen der Inhaltsstoffe. Die Verdampfungsbrüden werden über den Tropfenabscheider 111 dem Oberflächenkondensator 114 zugeführt und hier kondensiert. Im Tropfenabscheider 111 abgeschiedene Tröpfchen werden über die Rückführleitung 112 wieder der Verdampfereinrichtung 107 zugeführt. Steigt die Menge stark an, z .B. beim Überschäumen des Dampfseparators, wird durch eine Meßsonde 111a automatisch ein Signal ausgelöst und dadurch über die Leitung 113 Entschäumer zur Zerstörung des Schaumes zudosiert. Ein Teilstrom der übersättigten und teilweise auskristallisierte Feststoffe enthaltenden Umlaufflüssigkeit wird kontinuierlich einem Feststoffabscheider 116 zugeführt, aus dem das Filtrat nach Abgabe der Feststoffe über die Leitung 117 wieder in die Verdampfereinrichtung zurückgelangt. Die ausgetragenen Feststoffe werden in geeigneten Behältnissen auf Deponie gelagert oder in anderer Weise in deponiefähige Endgüter überführt, wobei ggf. eine Nachbehandlung vorgesehen wird.In the embodiment of the method according to the invention shown in FIG. 1, the waste water is fed via the waste water feed line 102 to a device for adjusting the pH value 101, in which the pH value is adjusted to one by adding acid (104) using a mixing element 105 acidic range and is preferably lowered to about 3-4. With the aid of the waste water pump 103, the pretreated waste water is fed to the evaporator device 107. The evaporator device 107 essentially consists of the steam separator 108, the heat exchanger 109 and the circulation pump 110. The vapor from the secondary evaporator device 129, which is fed to the heat exchanger 109 via the line 133, heats up and partially evaporates the waste water with a simultaneous increase in the concentration the saturation limit, based on at least one of the ingredients. The evaporation vapors are fed to the surface condenser 114 via the droplet separator 111 and condensed here. Droplets separated in the droplet separator 111 are fed back to the evaporator device 107 via the return line 112. If the amount increases sharply, e.g. when the steam separator is foamed, a signal is automatically triggered by a measuring probe 111a and, as a result, defoamers are metered in via line 113 to destroy the foam. A partial stream of the circulating liquid containing supersaturated and partially crystallized solids is fed continuously to a solids separator 116, from which the filtrate returns to the evaporator device via line 117 after the solids have been discharged. The discharged solids are stored in suitable containers at the landfill or transferred to landfill-ready end products in some other way, aftertreatment being provided if necessary.

Die im Oberflächenkondensator 114 nichtkondensierbaren Gase werden von einer Vakuumpumpe 127 abgesaugt und gegebenenfalls einer Reinigungsstufe oder der Verbrennung zugeführt. Das Destillat aus dem Oberflächenkondensator 114 fließt in einen Behälter zur pH-Wert-Einstellung 128, in dem durch Zugabe von Lauge der pH-Wert angehoben wird auf einen alkalischen Bereich, vorzugsweise auf etwa 12 - 12,5. Mit diesem alkalischen pH-Wert (vorzugsweise mit pH 12-12,5) fließt das Primärdestillat der Sekundär-Verdampfungseinrichtung 129 zu, die wiederum aus einem Dampfseparator 130 mit Heizkörper 131 und Umwälzleitung 132 besteht. Auf eine Umwälzpumpe analog 110 wird in vielen Fällen wegen der relativ großen Reinheit des Destillats verzichtet. Die Brüden werden ebenfalls über einen Tropfenabscheider 135 geleitet und durch die Verbindungsleitung 133 dem Heizkörper 109 der Primär-Verdampfereinrichtung zugeführt, wo sie unter Abgabe ihrer Verdampfungswärme kondensieren. Das so erhaltene Destillat II fließt einem weiteren Behälter 134 zur pH-Einstellung zu, in dem durch Zugabe von Säure der pH-Wert beispielsweise auf einen Wert von 6,5 bis 8 abgesenkt wird. Von hier kann das Destillat dem Vorfluter oder einer Wiederverwendung als Betriebswasser zugeführt werden, wobei je nach Anforderung an die Qualität gegebenenfalls noch eine Reinigungsstufe, z.B. ein A-Kohlefilter nachgeschaltet werden kann. Letzteres ist bei Abwässern notwendig, die Verunreinigungen mit toxischen Verbindungen, insbesondere den polyhalogenierten aromatischen cyclischen Verbindungen enthalten.The gases that are not condensable in the surface condenser 114 are sucked off by a vacuum pump 127 and, if necessary, fed to a cleaning stage or to the combustion. The distillate from the surface condenser 114 flows into a container for adjusting the pH 128, in which the pH is raised to an alkaline range, preferably to approximately 12-12.5, by adding alkali. With this alkaline pH value (preferably at pH 12-12.5), the primary distillate flows into the secondary evaporation device 129, which in turn consists of a steam separator 130 with a heating element 131 and a circulation line 132. A circulation pump analog 110 is not used in many cases due to the relatively high purity of the distillate. The vapors are also passed through a droplet separator 135 and fed through the connecting line 133 to the radiator 109 of the primary evaporator device, where they condense while releasing their heat of vaporization. The distillate II thus obtained flows into a further container 134 for pH adjustment, in which the pH value is reduced, for example, to a value of 6.5 to 8 by adding acid. From here, the distillate can be fed to the receiving water or reused as process water, whereby depending on the quality requirements, a cleaning stage, e.g. A carbon filter can be installed downstream. The latter is necessary in the case of waste water which contains impurities with toxic compounds, in particular the polyhalogenated aromatic cyclic compounds.

Bei der in Fig. 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Abwasser über die Abwasserzuleitung 202 einem Behälter zur pH-Werteinstellung 201 zugeführt, in dem durch Zugabe von Lauge über 204, unter Einsatz eines Mischorgans 205, der pH-Wert auf einen alkalischen Bereich, bevorzugt einen pH-Wertbereich von etwa 12 bis 12,5, angehoben wird. Mit Hilfe der Abwasserpumpe 203 wird das vorbehandelte Abwasser der Strippkolonne 236a zugeführt, in der durch Zugabe von Dampf über 237 flüchtige Bestandteile, wie insbesondere Ammoniak, ausgetrieben werden. Über die Verbindungsleitung 238 wird der ausgetriebene Dampf zusammen mit der Abluft 206 aus dem Behälter zur pH-Wert-Einstellung einer Verbrennung oder Nachbehandlung zugeführt. Es ist möglich, je nach Anteil des NH₃ eine gezielte Weiterverarbeitung anzuschließen. Das gestrippte Abwasser gelangt über die Verbindungsleitung 239 zur Verdampfereinrichtung 207, die aus dem Dampfseparator 208, dem Wärmeaustauscher 209 und der Umwälzpumpe 210 besteht. Die durch indirekte Beheizung erzeugten Verdampfungsbrüden werden über den Tropfenabscheider 211 dem Oberflächenkondensator 214 zugeführt und hier kondensiert. Im Tropfenabscheider 211 abgeschiedene Tröpfchen werden über die Rückführleitung 212 wieder der Verdampfereinrichtung 207 zugeführt. Steigt die Menge stark an, z.B. beim Überschäumen des Dampfseparators 208, wird durch die Meßsonde 211a ein Signal ausgelöst und dadurch über die Leitung 213 automatisch Entschäumer zur Zerstörung des Schaums zudosiert. Ein Teilstrom der übersättigten und ggf. auskristallisierten, Feststoffe enthaltenden Umlaufflüssigkeit wird kontinuierlich dem Feststoffabscheider 216 zugeführt, aus dem das Filtrat nach Abgabe des Feststoffs über die Leitung 217 wieder in die Verdampfereinrichtung 207 zurückgeleitet wird. Die ausgetragenen Feststoffe werden in geeigneten Behältnissen auf Deponie gelagert und/oder nachbehandelt und in ein deponiefähiges Gut überführt. Die im Oberflächenkondensator 214 nichtkondensierten Gase werden von einer Vakuumpumpe 227 abgesaugt und gegebenenfalls einer Reinigungsstufe oder Verbrennung zugeführt. Das Destillat aus dem Oberflächenkondensator 214 fließt in einen Behälter zur pH-Wert-Einstellung 228, in dem durch Zugabe von Säure der pH-Wert auf einen neutralen Bereich, vorzugsweise auf etwa 6,5 bis 8 abgesenkt wird. Von hier kann das Destillatdem Vorfluter oder einer Wiederverwendung als Betriebswasser zugeführt werden, wobei je nach Anforderung an die Qualität gegebenenfalls noch eine Reinigungsstufe, beispielsweise mit einem A-Kohlefilter nachgeschaltet werden kann.In the preferred embodiment of the method according to the invention shown in FIG. 2, the wastewater is fed via the wastewater feed line 202 to a container for adjusting the pH value 201, in which the pH is adjusted to an alkaline by adding lye via 204, using a mixing element 205 Range, preferably a pH range of about 12 to 12.5, is raised. With the aid of the wastewater pump 203, the pretreated wastewater is fed to the stripping column 236a, in which the steam is added via 237 volatile components, such as ammonia in particular, are driven off. Via the connecting line 238, the expelled steam together with the exhaust air 206 from the container for pH adjustment is fed to a combustion or aftertreatment. It is possible, depending on the proportion of NH₃ to connect a targeted further processing. The stripped waste water reaches the evaporator device 207 via the connecting line 239, which consists of the steam separator 208, the heat exchanger 209 and the circulation pump 210. The evaporation vapors generated by indirect heating are fed to the surface condenser 214 via the droplet separator 211 and condensed here. Droplets separated in the droplet separator 211 are fed back to the evaporator device 207 via the return line 212. If the amount rises sharply, for example when the steam separator 208 is being foamed, a signal is triggered by the measuring probe 211a and, as a result, defoamers are automatically metered in via line 213 to destroy the foam. A partial flow of the supersaturated and possibly crystallized circulating liquid containing solids is fed continuously to the solids separator 216, from which the filtrate is returned to the evaporator device 207 via line 217 after the solids have been discharged. The discharged solids are stored in suitable containers at the landfill and / or post-treated and transferred to a landfill material. The gases which are not condensed in the surface condenser 214 are sucked off by a vacuum pump 227 and, if appropriate, fed to a cleaning stage or combustion. The distillate from the surface condenser 214 flows into a container for pH adjustment 228, in which the pH is lowered to a neutral range, preferably to about 6.5 to 8, by adding acid. From here, the distillate can be fed to the receiving water or reused as process water, whereby depending on the quality requirements, a cleaning stage, for example with an activated carbon filter, can be added if necessary.

Bei der in Fig. 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das mit polychlorierten Inhaltsstoffen belastete Abwasser über eine Zuführleitung 302 einem Behälter zur pH-Wert-Einstellung zugeführt, in dem durch Zugabe von Lauge 304 unter Einsatz eines Mischorgans 305 der pH-Wert angehoben wird auf einen alkalischen Bereich, vorzugsweise auf etwa 12 bis 12,5. Mit Hilfe der Abwasserpumpe 303 wird das vorbehandelte Abwasser der Strippkolonne 336a zugeführt, in der durch Zugabe von Dampf über Leitung 337 mitgeführte flüchtige Bestandteile ausgetrieben werden. Diese werden über die Leitung 338 gemeinsam mit der Abluft aus dem Behälter zur pH-Wert-Einstellung über Leitung 306 einer Verbrennung oder Nachbehandlung oder beidem zugeführt. Über die Verbindungsleitung 339 gelangt das gestrippte Abwasser anschließend in die Verdampfereinrichtung 307, die aus dem Dampfseparator 308, dem Wärmetauscher 309 und der Umwälzpumpe 310 besteht. Die durch indirekte Beheizung erzeugten Verdampfungsbrüden werden über den Tropfenabscheider 311 geleitet und dem Oberflächenkondensator 314 zugeführt, in dem die Kondensation erfolgt. Im Tropfenabscheider 311 abgeschiedene Tröpfchen werden über die Rückführleitung 312 wieder der Verdampfereinrichtung 307 zugeführt. Steigt die Rückführmenge, z.B. infolge Überschäumens des Dampfseparators 308, stark an, wird durch die Meßsonde 311a ein Signal ausgelöst und dadurch über die Leitung 313 automatisch Entschäumer zur Zerstörung des Schaums zudosiert. Aus der Verdampfereinrichtung 307 wird ein Teilstrom der übersättigten und meistens feststoff-haltigen Umlaufflüssigkeit kontinuierlich dem Feststoffabscheider 316 zugeführt, aus dem das Filtrat nach Abgabe des Feststoffs über die Leitung 317 wieder in die Verdampfereinrichtung zurückgelangt.
Der ausgetragene Feststoff wird entweder einer Sondermüllverbrennung oder Untertagedeponie zugeführt, vorzugsweise aber in geeigneten Autoklaven in eine Schmelze überführt, wobei sich infolge des alkalischen Milieus die enthaltenen Schadstoffe, wie polychlorierte Verbindungen, zersetzen.
In the preferred embodiment of the method according to the invention shown in FIG. 3, the wastewater contaminated with polychlorinated constituents is fed via a feed line 302 to a container for pH adjustment, in which the pH is raised by adding lye 304 using a mixing element 305 to an alkaline range, preferably about 12 to 12.5. With the aid of the wastewater pump 303, the pretreated wastewater is fed to the stripping column 336a, in which the volatile constituents entrained by adding steam are expelled via line 337. These are fed via line 338 together with the exhaust air from the container for pH adjustment via line 306 to a combustion or aftertreatment or both. The stripped wastewater then passes via the connecting line 339 into the evaporator device 307, which consists of the steam separator 308, the heat exchanger 309 and the circulation pump 310. The evaporation vapors generated by indirect heating are passed over the droplet separator 311 and fed to the surface condenser 314, in which the condensation takes place. Droplets separated in the droplet separator 311 are fed back to the evaporator device 307 via the return line 312. If the return quantity rises sharply, for example as a result of the steam separator 308 being foamed, a signal is triggered by the measuring probe 311a and, as a result, defoamers are automatically metered in via line 313 to destroy the foam. A partial stream of the supersaturated and mostly solids-containing circulating liquid is continuously fed from the evaporator device 307 to the solids separator 316, from which the filtrate returns to the evaporator device via line 317 after the solids have been discharged.
The discharged solid is either sent to a special waste incinerator or underground storage, but preferably transferred to a melt in suitable autoclaves, the pollutants contained, such as polychlorinated compounds, decomposing as a result of the alkaline environment.

Die im Oberflächenkondensator 314 nichtkondensierten Gase werden von einer Vakuumpumpe 327 abgesaugt und gemeinsam mit dem Stripperabdampf 338 und der Abluft vom Behälter zur pH-Wert-Einstellung 306 einem Aktivkohlefilter oder einer Verbrennungsanlage zugeführt. Das Destillat aus dem Oberflächenkondensator 214 fließt in einen Behälter zur pH-Wert-Einstellung 328, in dem durch Zugabe von Säure (347) der pH-Wert abgesenkt wird auf einen neutralen Bereich, vorzugsweise auf etwa 6,5 bis 8,0. In einem nachgeschalteten Aktivkohlefilter 348 werden eventuell noch im Destillat enthaltene Spuren von Schadstoffen entfernt, bevor das gereinigte Destillat die Anlage verläßt. Die verbrauchte Aktivkohle von der Abluft- und der Destillatreinigung kann vorzugsweise in einer Sondermüllverbrennung problemlos verbrannt oder aber auf Deponie gelagert oder chemisch-physikalisch behandelt werden.The gases which are not condensed in the surface condenser 314 are sucked off by a vacuum pump 327 and, together with the stripper exhaust steam 338 and the exhaust air from the container for pH adjustment 306, are fed to an activated carbon filter or an incinerator. The distillate from the surface condenser 214 flows into a pH adjustment container 328, in which the pH is lowered to a neutral range, preferably to about 6.5 to 8.0, by adding acid (347). Traces of pollutants that may still be present in the distillate are removed in a downstream activated carbon filter 348 before the purified distillate leaves the system. The used activated carbon from the exhaust air and the distillate cleaning can preferably be burned without problems in a special waste incinerator or stored in a landfill or treated chemically and physically.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das mit polychlorierten Inhaltsstoffen belastete Abwasser über die Zuführleitung 402 dem Behälter zur pH-Wert-Einstellung 401 zugeführt, in dem durch Zugabe von Säure über 404 unter Einsatz eines Mischorgans 405 der pH-Wert auf einen sauren Bereich, vorzugsweise auf etwa 3 bis 4, abgesenkt wird. Mit Hilfe der Abwasserpumpe 403 wird das vorbehandelte Abwasser der Vorkonzentrierstufe 418 zugeführt. Die Vorkonzentrierstufe 418 besteht aus dem Dampfseparator 419, dem Wärmeaustauscher 420 und der Umwälzpumpe 421. Durch indirekte Beheizung über den Wärmetauscher 420 erfolgt die Verdampfung eines Teils des im Abwasser enthaltenen Wassers und die gebildeten Verdampfungsbrüden werden über den Tropfenabscheider 422 und die Leitung 424 dem Wärmetauscher 409 der nachgeschalteten Verdampferstufe 407 zugeführt. In der Rückführleitung 423 vom Tropfenabscheider 422 zur Vorkonzentrierstufe 418 ist wiederum eine Meßsonde 411a installiert, die bei übermäßigem Flüssigkeitsabfluß, wie es beim Überschäumen des Dampfseparators 419 verursacht wird, ein Signal auslöst, durch welches über die Leitung 413 Entschäumer zur Zerstörung des Schaums automatisch zudosiert wird.In the embodiment of the method according to the invention shown in FIG. 4, the wastewater contaminated with polychlorinated ingredients is fed via the feed line 402 to the container for pH adjustment 401, in which the pH is added by adding acid via 404 using a mixing element 405 is lowered to an acidic range, preferably to about 3 to 4. With the help of the waste water pump 403, the pretreated waste water is fed to the preconcentration stage 418. The pre-concentration stage 418 consists of the steam separator 419, the heat exchanger 420 and the circulation pump 421. Indirect heating via the heat exchanger 420 causes part of the water contained in the waste water to be evaporated and the evaporation vapors formed are transferred to the heat exchanger 409 via the droplet separator 422 and the line 424 the downstream evaporator stage 407 supplied. A measuring probe 411a is again installed in the return line 423 from the droplet separator 422 to the preconcentration stage 418. which triggers a signal in the event of excessive liquid outflow, as is caused when the steam separator 419 is foamed, by which defoamer is automatically metered in via line 413 to destroy the foam.

Aus der Vorkonzentrierstufe 418 gelangt das vorkonzentrierte Abwasser über die Leitung 425 in die Verdampferstufe 407, die analog der ersten Stufe aus Dampfseparator 408, Wärmetauscher 409 und Umwälzpumpe 410 besteht. Durch die mit den Brüden von der Vorkonzentrierstufe 418 zugeführte Wärme wird das Abwasser in dieser Stufe über die Sättigungsgrenze mindestens eines oder mehrerer Inhaltsstoffe bzw. einer Gruppe von Inhaltsstoffen weiter eingedampft, so daß Feststoffe auskristallisieren können. Die Verdampfungsbrüden werden über den Tropfenabscheider 411 dem Oberflächenkondensator 414 zugeleitet und dort kondensiert. Mit Hilfe der in der Rückführleitung 412 vom Tropfenabscheider zur Verdampferstufe angeordneten Meßsonde 411a wird analog Stufe I im Bedarfsfall eine automatische Schaumzerstörung bewirkt. Aus der Umlaufflüssigkeit der Verdampferstufe 407 wird ein Teilstrom kontinuierlich abgezogen und dem Feststoffabscheider 416 zugeführt, durch welchen die Feststoffe ausgeschleust werden. Das Filtrat gelangt über die Leitung 417 in die Verdampferstufe zurück. Der abgeschiedene Feststoff wird entweder einer Untertage-Deponie, einer Sondermüllverbrennung oder -vorzugsweise- nach Zumischung von Alkalisalzen zur Einstellung eines alkalischen Milieus in alkalischer Schmelze aufgeschlossen.From the preconcentration stage 418, the preconcentrated wastewater reaches the evaporator stage 407 via line 425, which, like the first stage, consists of steam separator 408, heat exchanger 409 and circulation pump 410. The heat supplied with the vapors from the pre-concentration stage 418 further evaporates the waste water in this stage beyond the saturation limit of at least one or more ingredients or a group of ingredients, so that solids can crystallize out. The evaporation vapors are fed to the surface condenser 414 via the droplet separator 411 and condensed there. With the aid of the measuring probe 411a arranged in the return line 412 from the droplet separator to the evaporator stage, an automatic foam destruction is effected if necessary analogously to stage I. A partial stream is continuously withdrawn from the circulating liquid of the evaporator stage 407 and fed to the solids separator 416, through which the solids are discharged. The filtrate returns to the evaporator stage via line 417. The separated solid is either broken down into an underground landfill, incineration of special waste or, preferably, after the addition of alkali salts to establish an alkaline environment in an alkaline melt.

Die nichtkondensierten Gase von dem Oberflächenkondensator sowie vom brüdenbeheizten Wärmetauscher 409 der zweiten Stufe werden mitHilfe von Vakuumpumpe 427 abgesaugt und gemeinsam mit der Abluft 406 aus dem Behälter zur pH-Wert-Einstellung 401 einem Aktivkohlefilter oder einer Verbrennungsanlage zugeführt. Im Behälter zur pH-Wert-Einstellung 446 werden die Brüdenkondensate vom Wärmeaustauscher 409 und von dem Oberflächenkondensator 414 gemeinsam durch Laugezugabe auf einen pH-Wert im neutralen Bereich, vorzugsweise auf einen pH-Wert von etwa 6,5 bis 8,0 eingestellt. Anschließend wird das Brüdenkondensat in einem Aktivkohlefilter 448 nachgereinigt, bevor es die Anlage verläßt.The uncondensed gases from the surface condenser and from the vapor-heated heat exchanger 409 of the second stage are extracted with the aid of vacuum pump 427 and, together with the exhaust air 406 from the container for pH adjustment 401, are fed to an activated carbon filter or an incinerator. In the container for pH adjustment 446, the vapor condensates from the heat exchanger 409 and from the Surface capacitor 414 is adjusted to a pH in the neutral range, preferably to a pH of about 6.5 to 8.0, by adding alkali. The vapor condensate is then cleaned in an activated carbon filter 448 before it leaves the system.

Die in dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel beschriebene zweistufige Ausführung kann entsprechend auch für die in den Fig. 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsformen angewendet werden bzw. auch noch jeweils um weitere Stufen ergänzt werden, wenn dies aus wärmewirtschaftlichen Gründen sinnvoll ist.The two-stage embodiment described in the example shown in FIG. 4 can correspondingly also be used for the embodiments described in FIGS. 1 to 3 or can also be supplemented with further stages if this makes sense for heat-economic reasons.

In den Fig. 1 bis 4 sind Teile gleicher Funktion, die nicht notwendigerweise auch von identischer Bauart sein brauchen, durch übereinstimmende Endziffern kleiner 100 gekennzeichnet. So bezeichnet beispielsweise 107 die Verdampfereinrichtung der Fig. 1 und 307 die Verdampfereinrichtung von Fig. 3.
Die folgende Bezugszeichenliste erläutert die einzelnen Teile der Vorrichtung. Diese Liste ist Teil der vorliegenden Beschreibung.

Figure imgb0001
Figure imgb0002
1 to 4 parts of the same function, which do not necessarily have to be of identical construction, are identified by matching final digits less than 100. For example, 107 denotes the evaporator device of FIGS. 1 and 307 the evaporator device of FIG. 3.
The following list of reference symbols explains the individual parts of the device. This list is part of the present description.
Figure imgb0001
Figure imgb0002

Claims (27)

  1. A process of separating the complexly composed load made up of organic and inorganic component materials from liquid wastes containing dissolved solids, such as industrial waste waters and sanitary landfill leachates, by distillation treatment, characterized
       by adjusting the waste water pH level to an acid or alkali range and then separating the waste water by distillation in a primary evaporator stage into evaporation vapours and a distillation residue such that
       at least a portion of said volatile load is distilled off together with the vapours and
       the distillation residue is supersaturated with respect to at least one of said component materials;
       by condensing and post-treating the evaporation vapours in a condenser so as to separate the dragged-along load to the point where the water phase may be passed on to a drainage canal or to a clarification system; and by optionally adjusting the primary evaporation condensate to another pH range prior to post-treatment and passing it on to a secondary evaporator;
       by withdrawing at least part of the supersaturated distillation residue from the evaporator stage and subjecting it to a solids separation treatment; and
       by returning the liquid cleared of the solids to the primary evaporator stage.
  2. A process as in claim 1, characterized in that the liquid wastes to be treated are hazardous wastes or parts thereof which contain amounts of polychlorinated mono- or polycyclic aromatic and/or other cyclic compounds.
  3. A process as in claim 1 or 2, characterized in that the liquid wastes contain organic compounds from the group comprising hexachlorocyclohexanes, polychlorinated biphenyls, polychlorinated dibenzofurans, polychlorinated dibenzodioxines and/or chlorophenol derivatives.
  4. A process as in any one of claims 1 to 3, characterized by performing the distillative separation under application of subatmospheric pressure, preferably of less than approx. 120 mbar.
  5. A process as in any one of claims 1 to 4, characterized by maintaining the waste to be separated by distillation at a pH level in the range of approx. 3.0 to 3.5.
  6. A process as in any one of claims 1 to 4, characterized by maintaining the waste to be separated by distillation at a pH level in the range of approx. 12.0 to 12.5.
  7. A process as in any one of claims 1 to 6, characterized by passing the vapour condensate over an active coal filter and clearing it at leastly partly of its organic load.
  8. A process as in any one of claims 1 to 7, characterized by adjusting the pH level of the vapour condensate to a range of approx. 6 to 8 prior to the post-treatment thereof.
  9. A process as in any one of claims 1 to 8, characterized by adjusting the pH level of the primary evaporation vapour condensate to a range of approx. 12.0 to 12.5 and post-treating it.
  10. A process as in any one of claims 1 to 9, characterized by performing the primary and secondary evaporations one after the other in respect to thermal flow.
  11. A process as in any one of claims 1 to 10, characterized by adjusting the pH level of the secondary evaporation condensate to approx. 6 to 8 and post-treating it.
  12. A process as in any one of claims 1 to 11, characterized by metering an antifoaming oil into the evaporator stage, particularly the primary evaporator stage, and by optionally separating and preferably returning to the evaporator stage the product going over by overfoaming.
  13. A process as in any one of claims 1 to 12, characterized by alkali stripping the waste water in a stripper column prior to its entry in the evaporator stage.
  14. A process as in claim 13, characterized by post-treating the vapours discharged at the head of the stripper column.
  15. A process as in any one of claims 1 to 14, characterized by pre-concentrating the waste water fed to the evaporator stage in at least one pre-concentrating stage and by using the vapours obtained in the pre-concentrating stage for heating the subsequent stage.
  16. A process as in any one of claims 1 to 15, characterized by further dehydrating the separated solid material, preferably in vacuum, and by returning the dehydration filtrate to the evaporator stage.
  17. A process as in any one of claims 1 to 16, characterized by melting the separated solid material together with alkali salts, decomposing it and thus converting it into a disposable and transportable final product.
  18. A process as in any one of claims 4 to 17, characterized by post-treating the air exhausted from the vacuum equipment in the distillative separation at subatmospheric pressure.
  19. Apparatus for practicing the process of claim 1, comprising
       pH adjusting means (1);
       evaporator means,
       comprising a primary evaporator stage (7) and one or several optional secondary evaporator stages, each with a recycling system containing a steam separator, a heat exchanger and a pump for recirculating the waste to be evaporated;
       condensing means (14) for condensing the primary evaporation vapours;
       means for post-treating the evaporator vapour condensate;
       solids separation means (16) for separating the distillation residue into solids and cleared liquid; and
       means (17) for returning the cleared liquid to primary evaporator (7).
  20. Apparatus as in claim 19, characterized by evaporator means (7) being connected to a vacuum system (27).
  21. Apparatus as in claim 19 or 20, characterized by the vapour condensate post-treating means comprising a container (46) for collecting the vapour condensates from the individual stages of the evaporator means, optional pH adjusting means (47), and an active coal filter (48).
  22. Apparatus as in any one of claims 19 to 21, characterized by the vapour condensate post-treating means including means (28) for adjusting the pH level of the condensate and by second evaporator means (29) comprising at least one evaporator stage, consisting of a vapour separator (30), a heat exchanger (31) and a recirculating system (32), said second evaporator means (29) being connected to heat exchanger (9) of first evaporator means (7) through a line (33) for conducting the evaporator vapours into the heat exchanger, and means (34) for post-treating the condensate from said second evaporator means (29).
  23. Apparatus as in any one of claims 19 to 22, characterized by stripping means (36) disposed between pH adjusting means (1) and evaporator means (7), said stripping means comprising a stripping column (36a), vapour feedline (37), and stripper vapour discharge (38) and a transport line (39) for conducting stripped waste water to evaporator means (7).
  24. Apparatus as in any one of claims 19 to 23, characterized by said vapour condensate post-treating means comprising pH adjusting means (34) and an active coal filter (40).
  25. Apparatus as in any one of claims 19 to 24, characterized by solid separating means (16) being connected to vacuum dehydrating means (41), and by a line (42) being provided for returning the dehydration filtrate to primary evaporator (7).
  26. Apparatus as in any one of claims 20 to 26, characterized by solids separating means (16) being connected with melting means (43) comprising means (44) for melting said solids and means (45) for feeding in melt-promoting materials such as alkali salts.
  27. Apparatus as in any one of claims 19 to 27, characterized by the individual evaporator stages of evaporating means (7, 29) being equipped with drop separators (11, 35) coupled to measuring means (11a, 35a) in such a manner that the discharge formed at the drop separator in the case of overfoaming causes a signal to be generated which triggers the automatic feeding of antifoaming oil to the evaporator stage through a line (13).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3012007A1 (en) 2014-10-22 2016-04-27 Oliver David Arnold Method and process to evaporate a liquid substrate
CN108706802A (en) * 2018-04-25 2018-10-26 中广核研究院有限公司 The processing method and its processing system for the pollutant that consumer waste incineration generates

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3712032C1 (en) * 1987-04-09 1988-11-24 Franz Dipl-Ing Koeppl Process and plant for the treatment of dissolved and undissolved substances containing recycled industrial waste water
JP3112508B2 (en) * 1991-07-25 2000-11-27 コニカ株式会社 Waste liquid treatment method
WO1993005845A1 (en) * 1991-09-20 1993-04-01 Roger Charles Wilkinson Method/process for the disposal of halogenated hydrocarbons and similar intractable materials
FR2799750B1 (en) * 1999-10-15 2001-12-21 France Dechets METHOD FOR TREATMENT OF LEACHAGE PRODUCED BY THE STORAGE OF WASTE CONTAINING MINERAL AND ORGANIC MATERIALS AND MEANS FOR IMPLEMENTING THE PROCESS
DE10019960A1 (en) * 2000-04-20 2001-10-25 Mut Dr Zeising & Partner Ingen Chipboard production waste water treated by addition of caustic solution and evaporation for separation into concentrated semi-solids and clean water
HUP1300309A2 (en) 2013-05-14 2014-11-28 Utb Envirotec Zrt Process for recovering of disolved organic compounds from wastes
MA45823B1 (en) 2019-05-13 2021-02-26 Univ Sidi Mohamed Ben Abdellah Controlled landfill leachate treatment process

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2514862A1 (en) * 1974-11-26 1976-06-10 Speichim METHOD FOR TREATMENT OF WATER CONTAINING PHENOLS

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2981693A (en) * 1958-01-17 1961-04-25 American Cyanamid Co Apparatus and method of controlling foam
US3642583A (en) * 1970-08-03 1972-02-15 Anti Pollution Systems Treatment of sewage and other contaminated liquids with recovery of water by distillation and oxidation
DE2057358C3 (en) * 1970-11-21 1975-10-02 Friedrich Uhde Gmbh, 4600 Dortmund Process for the treatment of wastewater with mercury contamination
FR2187707B1 (en) * 1972-06-12 1974-12-27 Speichim
JPS5382066A (en) * 1976-12-27 1978-07-20 Nittetsu Kakoki Kk Incineration method for concentrated waste water
US4236973A (en) * 1979-05-14 1980-12-02 The Dow Chemical Company Method of removing contaminants from water
DE3218587C2 (en) * 1982-05-17 1986-05-22 INTERATOM GmbH, 5060 Bergisch Gladbach Plant for the disposal of leachate and digester gas in landfills
DE3341935A1 (en) 1983-11-21 1985-05-30 Standard-Messo Verfahrenstechnik GmbH, 4100 Duisburg Process for the thermal treatment of effluent

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2514862A1 (en) * 1974-11-26 1976-06-10 Speichim METHOD FOR TREATMENT OF WATER CONTAINING PHENOLS

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3012007A1 (en) 2014-10-22 2016-04-27 Oliver David Arnold Method and process to evaporate a liquid substrate
CN108706802A (en) * 2018-04-25 2018-10-26 中广核研究院有限公司 The processing method and its processing system for the pollutant that consumer waste incineration generates

Also Published As

Publication number Publication date
DE3435735C2 (en) 1990-10-04
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